STANAG 4400: udledning af termokemiske værdier til indre ballistiske beregninger

Hvad det er

STANAG 4400 er den NATO-standardiseringsaftale, der handler om at udlede termokemiske værdier til beregninger af indre ballistik. Udgave 1 blev udsendt den 3. juni 1993 med NATO's CNAD, AC/225 NAAG, ICGIF som sponsor.

NATO har ikke offentliggjort STANAG 4400, så denne side beskriver aftalen ud fra en offentligt tilgængelig national implementering: den tjekkiske forsvarsstandard ČOS 102507 (2. udgave, Prag, 2022, som erstatter tillæg 1 til 1. udgave). Standarden oplyser, at den indfører STANAG 4400 udgave 1 til tjekkisk brug. En national implementering kan tilføje nationale krav og forbehold. Betragt derfor det følgende som indholdet i den tjekkiske implementering, ikke som NATO's egen tekst.

Hvad den tjekkiske implementering dækker

ČOS 102507 fastlægger metoder og procedurer til at udlede de termokemiske værdier, der bruges som input til beregninger af indre ballistik for kanoner. Standarden oplyser, at disse værdier indgår i en samlet termodynamisk model for indre ballistik med globale parametre, som beskrives separat i STANAG 4367. En fælles model og udledningsmetode skal sikre, at de værdier, én nation opnår ved fremstilling, afprøvning og brug af kanoner eller ammunition, stemmer overens med de værdier, andre NATO-nationer bestemmer.

Standarden fastlægger de antagelser, en udledning skal bygge på. Forbrændingsprodukterne behandles som værende i termokemisk ligevægt uden varmetab under forbrændingen. Gassernes opførsel beskrives med en virial-tilstandsligning afkortet ved tredje led eller en tilsvarende ligning. Ligevægten findes ved at minimere den frie energi under en angivet betingelse, for eksempel volumen eller energi. Enhver undersøgt krudtsammensætning skal mindst indeholde grundstofferne kulstof, brint, ilt, kvælstof, svovl, kalium, aluminium, natrium, barium, magnesium, fluor og bly. Et forhold mellem frosne specifikke varmekapaciteter beregnes efter den metode, standarden angiver.

Til den anden og tredje virialkoefficient, som tilstandsligningen kræver, giver ČOS 102507 separate metoder. For et rent stof bruges Lennard-Jones-potentialet for ikke-polære molekyler og Stockmayer-potentialet for polære, hvor de underliggende molekylære parametre er behæftet med en usikkerhed på omkring 10 procent. For blandinger tillader standarden Corners regel som den enkleste tilgang, eller, ved høje tryk over cirka 400 til 500 MPa som i den franske Bagheera-kode, et alternativ tilskrevet Agamat, som den beskriver som lige så enkelt, men bedre verificeret.

Koefficienter for varmekapacitet, entalpi og entropi for hvert reagerende stof skal primært tages fra JANAF-termokemitabellerne, med NASA-Lewis-ekspansionskoefficienter udledt af JANAF som sekundær kilde. Atommasser skal følge de nyeste værdier, som IUPAC Commission on Atomic Weights offentliggør, og standarden fastsætter den universelle gaskonstant til 8,314510 J/(mol·K). Den indeholder også en referencetabel over standarddannelsesvarmer for de vigtigste komponenter i kanonkrudt, primært hentet fra en navngiven undersøgelse fra 1990. For en komponent, der ikke er anført der, skal dannelsesvarmen komme fra samme undersøgelse eller ellers angive sin egen kilde. Standarden betegner selv sine udregnede referencedata som alene eksempler, der altid kan revideres, og oplyser, at Frankrig vedligeholder og opdaterer den underliggende referencedatabase, som stilles til rådighed for alle NATO-stater.

Til sidst fastlægger ČOS 102507 en standardrapportformular, hvor et krudts udledte egenskaber registreres. Det omfatter dets eksplosionsvarme, faststofdensitet, isokore adiabatiske eksplosionstemperatur, specifikke energi, kovolumen, forbrændingsprodukter og forbrændingshastighed målt i en lukket beholder over et angivet trykområde.

Anmod om adgang til denne standard

Fortæl os, hvordan du vil arbejde med STANAG 4400, og hvad du har brug for fra det. Så vender vi tilbage med, hvad ComplyTrain kan.

Andre standarder i Landmateriel

• STANAG 2805STANAG 2805 - krav til vadning og flydeevne for landkøretøjer
• STANAG 2835STANAG 2835 ultraviolet-reflekterende hvid camouflagefarve
• STANAG 2836STANAG 2836 aftagelig maling til camouflage
• STANAG 2997STANAG 2997 redningsveste og personligt opdriftsudstyr
• STANAG 4007STANAG 4007 elektriske stik mellem trækkende køretøjer, påhængsvogne og bugseret artilleri
• STANAG 4009STANAG 4009 grænsefladegeometri, trækkere og sættevogne