空气动力加热

弹丸在空气中高速飞行时，头部与气流摩擦而产生热量，这种现象被称为空气动力加热或气动加热。弹体表面空气动力热的分布，是从弹头顶端开始沿弹体表面的轴向逐渐减小的，也就是说，弹头顶端为驻点，温度最高。一般认为，弹头顶端的空气速度是急骤下降为零的，而紧贴弹体表面的空气速度在理论上也下降为零，但实际上并不会出现下降为零的情况。由此可知，空气动力加热对弹头引信的作用和影响就更大。还应指出，弹丸受到气动加热作用，其表面温度升高很快。由实验得知，20mm航弹在出炮口后不到1s的时间内，弹体表面的温度可以达到最大值。

在热平衡条件下，弹丸顶部的温度可以用空气动力学中驻点温度的计算公式来确定：

式中，

——弹顶的绝对温度，K；

——附面层外边缘处空气的绝对温度，也就是弹在某一飞行高度的气温，K。

空气的比热比γ＝1.4，这时式（2-77）可表示为：

由于弹体表面不会出现空气速度下降为零的情况，同时，弹体表面还向外传递热量，因此，弹体表面的温度要低于弹顶温度。可以根据空气动力学绝热壁面的恢复温度计算公式来确定弹体表面温度：

式中，

——弹体表面的绝对温度，K；

R——温度恢复系数，层流附面层为0.85，紊流附面层为0.88。

弹头引信部位的附面层一般为层流，取R＝0.85代入公式（2-79）得：

弹身引信部位的附面层一般为紊流，取R＝0.88代入式（2-79）得：

应当注意的是，用上述公式所计算的结果，对应于某一飞行高度热平衡时的温度。实际上，大部分火炮弹丸、火箭弹与导弹在空中飞行时的速度和弹道高度都是变化的，即Ma和都是变量。因此，在应用上述公式时，只能从实际情况出发，确定Ma和的值，进行理论上的估算。

空气动力加热可以作为引信的工作能源，例如，利用空气动力加热熔化易熔合金而解除保险；研制温差电池作为引信电源等。但是，空气动力加热在有些情况下也十分有害，如使引信结构材料的强度和刚度降低，使电子元器件性能参数发生变化或失效，使压电晶体出现电极化现象而在弹道上带电早炸，使某些起爆元件发火等。