高初速是现代火炮的主要特点之一,采用高能量的发射药或者提高装填密度成为了实现高初速的有效手段。但是,这会导致越来越恶劣的膛内力学环境以及越来越突出的发射安全性问题。内弹道两相流动力学理论作为现代内弹道计算强有力的工具,在解决由发射装药破碎引起的发射安全性问题时,由于其“连续介质”这一人为假设的先天性缺陷,无法描述并研究药粒与药床“破碎”这一发射安全性研究不可回避的“离散”力学现象,无力解决发射安全性问题。本文作为我国国防创新计划—火炸药专项主要成果的组成部分,从理论、计算、试验三方面,研究解决伴随发射装药破碎的内弹道两相流动力学问题,为发射装药发射安全性定量评定提供了理论与技术支撑,取得如下创新成果:(1)创立了伴随发射装药挤压破碎的内弹道两相流动力学模型和计算方法,精细刻画发射药床在点传火过程中的受力、破碎、燃烧、膛压异常变化过程,实现了坦克炮伴随发射装药挤压破碎的内弹道动力学过程的数值仿真,进行了相关试验研究,并获得了试验验证,为发射装药发射安全性定量评定提供了理论与技术支撑。(2)建立了基于离散单元法的发射装药挤压破碎动力学仿真模型,实现了火炮发射药床挤压破碎动力学计算,为建立发射装药挤压应力与发射药床破碎程度定量关系提供了手段。(3)建立了破碎发射装药等效形状函数的确定方法和某坦克炮发射装药破碎程度与最大膛压的定量关系,为伴随发射装药挤压破碎的内弹道动力学计算奠定了基础。(4)分析了发射装药不同参数对发射装药挤压破碎规律的影响,首次论证了发射装药动态挤压破碎试验方法与装置的合理性,为发射装药发射安全性研究提供了理论与试验依据。