内弹道学是研究发射过程中膛内的火药燃烧、物质流动、能量转换、弹体运动和其他有关现象及其规律的科学，是弹道学的一个分支。
1.内弹道学的研究对象
内弹道学的研究对象，归纳起来主要有以下4方面：
（1）有关点火药和火药的热化学性质，点火和火药燃烧的机理及规律。
（2）有关枪炮膛内火药燃气与固体药粒的混合流动现象，以及气流对火药燃烧的影响。
（3）有关弹带嵌进膛线的受力变形现象，弹丸和枪炮身的运动现象。
（4）有关能量转换、传递的热力学现象和火药燃气与膛壁或发动机之间的热传导现象等。
2.内弹道学研究的主要内容和基本任务
内弹道学研究的主要内容和基本任务是：从理论和实验上对膛内的各种现象进行研究和分析，揭示发射过程中所存在的各种规律和影响规律的各有关因素；应用已知规律，提出合理的内弹道方案，为武器的设计和发展提供理论依据；有效地利用能源，探索新的发射方式；等等。
3.内弹道规律
在发射过程中，膛内的各种现象既同时发生又相互影响，它们之间的关系是通过火药燃气的温度、压力及弹丸速度等各种量的变化规律来表达的。因此，研究并掌握这些规律就成为内弹道学的一个基本问题。通常，根据对各主要现象的物理实质的认识，分别建立描述过程变化的质量、动量、能量守恒方程及气体状态方程，再结合武器的特点，将各相应的方程组成内弹道方程组。对方程组求解的数学过程，称为内弹道解法。它可以根据给定内膛结构数据及装填条件，解出压力和速度的变化规律，进而为武器的改进提供依据。对内弹道方程组求解，可以直接给出随弹丸行程及时间变化的压力曲线和速度曲线（图2.8、图2.9），图中的p、v、l、t分别为炮膛压力、弹丸速度、弹丸行程和弹丸运动时间；下标m、k、g分别表示最大压力点、火药燃烧结束点及炮口点；p0表示挤进压力。图2.8、图2.9所示曲线表示的变化规律反映了内弹道的特点。
图2.8 膛内的p-l、v-l曲线(www.xing528.com)
图2.9 膛内的p-t、v-t曲线
压力曲线的变化规律表明，膛内存在着两个作用相反的效应：火药燃烧生成气体使压力增长；弹丸向前运动时，弹后的空间增大，使压力下降。因此，曲线的压力上升段即表示前者的效应超过后者，而压力下降段正好相反。当两种效应达到瞬态平衡时，即达到最大压力。在整个发射过程中，压力虽然不断变化，但弹丸一直受压力的作用而不断加速，从而呈现不断上升的速度曲线。弹丸飞出膛口瞬间的速度称为膛口速度，用实验方法测算的膛口速度则称为初速。最大压力和初速是内弹道的两个重要弹道量，它们是武器性能和弹药检验的主要标志量。
利用所掌握的内弹道规律，改进现有的武器和设计出新型的武器，就是内弹道设计。它也是以内弹道方程组为基础的。例如，根据战术技术要求所给定的火炮口径及外弹道设计所给出的初速、弹重等主要起始数据，解出合适的内膛结构数据、装填条件以及相应的压力和速度变化规律。在内弹道设计方案确定之后，方案的数据就是进一步进行药筒、弹丸、引信、身管等部件设计的基本依据。因此，武器的性能在很大程度上取决于内弹道设计方案的优化程度。
4.评定弹道性能的主要标准
为了选择最优化的设计方案，内弹道学根据所研究过程的特点，采用以下弹道指标作为评定弹道性能的主要标准。
（1）最大压力。内膛所承受的最大压力是身管、弹丸、药筒、引信等部件强度设计的主要依据。为了减轻部件的质量，在能保证火炮满足所要求的射程及威力的条件下，这个指标应尽可能降低。
（2）示压系数（或内膛工作容积利用系数）。火药燃气在膛内膨胀做功，使弹丸、身管及火药燃气获得动能的过程表明，压力随行程变化的曲线不仅反映压力变化的规律，曲线下方的面积还反映弹丸获得动能的变化规律，一定的弹丸膛口动能与一定的曲线总面积相对应。因此，进行内弹道设计时，在给定最大压力指标的条件下，为了达到设计要求的膛口动能或曲线总面积，可以从不同的压力变化规律以及不同的弹丸全行程长度进行选择。在最大压力和曲线总面积都相同的条件下，弹丸全行程长与压力曲线下降的平缓程度有关。为了表示曲线的这种特点，常采用曲线积分面积的平均压力与最大压力的比值（即示压系数）作为评定指标。该比值越大，则曲线下降越平缓，所设计的身管将越短，越有利于武器机动性能的提高。例如，现有火炮的示压系数一般为0.50～0.75。
（3）弹道效率。根据膛内能量转换过程的特点，内弹道学采用火药燃气总内能转换为膛口动能的百分比作为评定能量利用效率的指标，称为弹道效率。为了充分利用火药能量，这个指标应尽可能提高。例如，现有火炮的弹道效率一般为20%～30%。
内弹道设计方案从选择到具体实现，除了以上各主要指标之外，还要考虑其他一系列要求。例如：减少对内膛的烧蚀作用，以提高寿命；保证弹道性能的稳定性及射击精度；避免膛内激波的形成；减少膛口焰、尾焰和膛口噪声等有害现象；考虑武器应用的高低温度适应范围；等等。根据武器的具体情况，这些指标和要求在不同程度上已成为评定武器性能的重要标准，还是内弹道学研究工作经常要解决的课题。
发射能源是实现内弹道过程的主要物质基础，如何选择合适的发射能源，有效地控制能量释放规律，合理地应用释放的能量以达到预期的弹道效果，一直是内弹道学研究的一个主要问题。
火药是最常用的主要能源。早在无烟药开始应用时，对于成形药粒的燃烧就采用了全面着火、平行层燃烧的假设，并以单一药粒的燃烧规律代表整个装药的燃烧规律，这称为几何燃烧定律。它是内弹道学的一个重要理论基础。长期以来，应用这个定律指导改进火药的燃烧条件，控制压力变化规律，以达到提高初速和改善弹道性能的目的。广泛应用的方法有两种：一种是采用燃烧过程中燃烧面不断增加的火药，如七孔、十四孔、十九孔等多孔火药；另一种则采用燃烧速度不断增加的钝化火药。这两种方法受到现有火药的性能和工艺条件的限制，再进一步发展已较困难。因此，又开展了包覆火药、镶嵌金属丝及涂层金属火药、成型组合装药，以及随行装药等方法的研究，并取得了初步成果。20世纪70年代以来，对利用液体燃料作为发射能源的可能性进行了探索性研究，也取得了一定进展。
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