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第二章杀爆弹-第2章杀爆弹

归档日期:07-11       文本归类:爆破弹      文章编辑:爱尚语录

  第 2 章 榴弹 1 3 第 2 章 榴弹 2.1 榴弹概述 2.1.1 榴弹的发展简况 榴弹是一类利用火炮将其发射出去, 完成杀伤、 爆破、 侵彻或其它作战目的应用广泛的弹药。 杀伤爆破弹、 杀伤弹、 爆破弹统称为榴弹, 榴弹从 20mm枪榴弹到 203mm加榴炮榴弹共经历了十几种口径系列的发展与演变,发射平台遍及地面火炮(榴弹炮、 加农炮、 加榴炮、 迫击炮、 高射炮、 无后坐力炮、 加农反坦克炮)、 机载火炮、 舰载火炮、 火箭炮和榴弹发射器等。 榴弹的发展与火炮和能源的发展密切相关。 早在 18 世纪初就出现了用滑膛炮发射的、 装填黑火药的球形杀伤弹, 爆炸威力小, ...

  第 2 章 榴弹 1 3 第 2 章 榴弹 2.1 榴弹概述 2.1.1 榴弹的发展简况 榴弹是一类利用火炮将其发射出去, 完成杀伤、 爆破、 侵彻或其它作战目的应用广泛的弹药。 杀伤爆破弹、 杀伤弹、 爆破弹统称为榴弹, 榴弹从 20mm枪榴弹到 203mm加榴炮榴弹共经历了十几种口径系列的发展与演变,发射平台遍及地面火炮(榴弹炮、 加农炮、 加榴炮、 迫击炮、 高射炮、 无后坐力炮、 加农反坦克炮)、 机载火炮、 舰载火炮、 火箭炮和榴弹发射器等。 榴弹的发展与火炮和能源的发展密切相关。 早在 18 世纪初就出现了用滑膛炮发射的、 装填黑火药的球形杀伤弹, 爆炸威力小, 飞行阻力大, 射程近。 1846 年线膛炮的出现, 诞生了装有弹带的旋转稳定弹, 使射击精度大大提高, 成为炮弹发展的一个里程碑。19 世纪中叶以来, 硝化棉、 苦味酸、 梯恩梯和黑索今等现代火炸药相继在炮弹中应用,使榴弹的射程与威力都有了大幅度提高。 1945 年, 弹丸的长度由 3 倍口径加长到了 4~5倍口径, 弹尾部由圆柱形改进为船尾形, 从而形成了现代榴弹的雏形。 自 20 世纪后半叶以来, 随着弹丸设计、 弹体材料、 炸药、 引信、 增程等技术的发展与应用, 现代榴弹已突破了“钢铁” +“炸药” 的简单配置, 在高新技术条件下正引领着现代弹药“远、 准、狠” 的主要发展方向, 形成了一系列远程榴弹。 2.1.2 榴弹的外形特征 一般线膛火炮配用的榴弹采用旋转稳定方式, 对于滑膛火炮榴弹则采用尾翼稳定方式。 以下以旋转稳定榴弹为例介绍一下榴弹的外形特征。 榴弹的外形为回转体, 由弹头部、 圆柱部和弹尾部等三部分组成, 如图 2-1 所示。 榴弹的外形设计与初速和飞行阻力有关。 一般初速越高, 其形状越细长。 榴弹的外形可直接决定其飞行阻力大小, 而榴弹每一部分的形状又决定了波阻、 摩阻、 底阻等阻力所占的比例。 (1) 圆柱部 榴弹的圆柱部包括上下定心部、 弹带及弹体圆柱段。 圆柱部越长, 则炸药的装填量越多, 有利于提高威力, 但弹体圆柱部越长, 飞行阻力越大, 影响射程。 ① 定心部 定心部是榴弹在膛内起径向定位作用的部位。 为确保定心可靠, 应尽量减少榴弹和炮膛的间隙, 但为使榴弹顺利装入炮膛, 间隙又不能太小。 通常榴弹具有上下两个定心 弹药概论 1 4 图 2-1 榴弹的外形结构图 引信 上定心部 下定心部 弹带 弹头部 圆柱部 弹尾部 部。 但某些小口径榴弹, 往往没有下定心部, 依靠上定心部和弹带来径向定位。 通常榴弹定心部分的加工公差与粗糙度等要求比较高, 且不允许锈蚀及磕碰。 ② 导引部 上定心部到弹带(当下定心部位于弹带之后时, 则为上定心部到下定心部)的部位称为导引部。 在膛内运动过程中, 导引部长度影响着榴弹膛内运动的正确性。 (2) 弹头部 弹头部是从引信顶端到上定心部上边缘之间的部分, 而引信下端到上定心部上边缘之间的部分称为弧形部。 弹头部的形状主要影响弹头激波阻力。榴弹以超音速飞行时, 初速度越高, 弹头激波阻力占总阻力的比值越大。 为减少波阻,弹头部应设计为流线型, 如增加弹头部的长度或弹头的母线半径使弹头尖锐。 而对低初速、 非远程榴弹其弹头部可设计为截锥形加圆弧形, 有的小口径榴弹的弹头部形状也设计为截锥形。 (3) 弹尾部 弹尾部是指弹带下边缘到弹底面之间的部分。 为减少弹尾部与弹底面阻力, 弹尾一般采用船尾形, 即短圆柱加截锥体, 而尾锥角通常为 6 ~ 9 。 不同初速的弹丸, 尾锥角不同, 一般初速越高, 尾锥角越小。 对于定装式榴弹, 其弹丸的弹尾部全部伸入到药筒内, 在弹尾圆柱上预制 1~2 个紧口槽, 以便与药筒辊口结合。 因此, 定装式榴弹的弹尾部要比分装式长些。 2.1.3 榴弹的基本组成 榴弹全备弹一般由弹丸、 引信和发射装药等三大部分组成, 图 2-2 所示的是旋转稳定榴弹。 2.1.3.1 弹丸部分 弹丸部分由弹体、 炸药装药、 弹带或尾翼等组成。 经火炮发射后, 弹丸被火药气体从炮膛中推出, 利用所获得的动能飞向目标。 当弹丸碰到目标时, 引信开始作用, 弹丸内的炸药爆炸, 从而摧毁目标。 (1) 弹体 ① 弹体的作用 弹体是用以装填炸药完成作战任务的零件。 弹体联接弹丸的各个部分, 保证弹丸发射时结构强度和安全性, 赋予弹丸有利的气动外形, 弹体上的前后定心部(又称导引部) 第 2 章 榴弹 1 5 确保弹丸正确飞向目标, 并在炸药爆炸时产生大量破片来杀伤敌人, 是保证弹丸发射安全、 射程、 密集度和威力等战技指标的主要零件。 ② 弹体的结构形式 弹体结构可分为整体式弹体和非整体式弹体两类。 有些榴弹的弹体带有底螺, 大中口径榴弹的弹体有的装有口螺。 由于螺纹联接的同轴性较差, 目前旧式口螺结构已基本淘汰。 ③ 弹体材料 为确保弹丸具有足够的强度, 通常要求弹体采用强度较高的优质炮弹钢材。 榴弹最通用的弹体材料过去是 D60 或 D55 炮弹钢, 现在大多采用 58SiMn、 50SiMnVB 等高强度高破片率钢。 ④ 弹体的加工方法 对于大中口径弹体是由热冲压、 热收口毛坯车制成形, 而小口径弹体一般由棒料直接车制而成。 也有部分弹体如 37mm 和 57mm 高射炮榴弹则采用冷挤压毛坯精车成形的方法, 其材料为 S15A 或 S20A 冷挤压钢。 象迫击炮榴弹等少数弹种的弹体是用高强度铸铁制造的。 (2) 炸药装药 炸药装药是形成破片杀伤威力和冲击波摧毁目标的能源。 弹丸的炸药装药通常是由引信体内的传爆药柱直接引爆, 必要时在弹口部增加扩爆管。 图 2-2 榴弹的基本组成 引信 弹体 炸药装药 弹带 上药包 密封盖 除铜剂 紧塞盖 发射药筒 下药包 底火 基本药包 点火药 弹药概论 1 6 榴弹经常采用的炸药为梯恩梯、 钝黑铝炸药和 B 炸药。 梯恩梯炸药通常用于大、 中口径榴弹, 采用螺旋压药(常称螺装)工艺, 将炸药直按压入药室, 并通过螺杆速度来控制炸药的密度分布。 钝黑铝炸药(钝化黑索今 80%, 铝粉 20%), 又称 AIⅩII 炸药,一般用在小口径榴弹中, 先将炸药压制成药柱, 再装入弹体。 而 B 炸药则多采用真空振动铸装。 新近研制的海萨尔炸药是先压制成药柱后再装入弹体, 其平均装填密 度可在1.803/cmg以上。 目前正试行采用的炸药捣装技术, 可克服螺旋压装工艺存在的装填密度偏低、 密度分布不均匀、 侧隙或底隙等疵病, 可较大幅度提高装填炸药密度和装填质量。 (4) 弹带 ① 弹带的作用 对于弹丸与药筒分装的榴弹, 弹带是弹丸轴向装填定位、 密封火药气体、 赋予弹丸旋转的重要零件, 它在嵌入火炮膛线时成为弹丸膛内运动时一个支撑点, 并带动弹丸高速旋转, 保证弹丸膛内定心和出炮口后的飞行稳定。 对于弹丸与药筒定装的榴弹, 弹丸靠药筒的底缘凸起部轴向装填定位, 发射时弹丸在克服药筒拔弹力后, 弹带才嵌入火炮膛线, 从而起到密封火药气体、 赋予弹丸旋转的作用。 ② 弹带材料 弹带材料的选择应考虑材料韧性、 挤入膛线的难易程度、 抗剪抗弯强度、 对膛壁磨损大小等因素。 初速为 300~600m/ s 的榴弹采用紫铜材料, 初速较高的加农炮或加榴炮榴弹采用强度稍高一些的铜镍合金或 H96 黄铜等铜质材料。 铜质弹带耐磨, 有利于保护炮膛, 而且可塑性好。 近年来已有许多弹丸采用塑料或粉末冶金陶铁作为弹带材料, 如美 GAU8/ A30mm航空炮榴弹采用了尼龙弹带, 法 F5270 式 30mm 航空炮榴弹采用了粉末冶金陶铁弹带。这些新型弹带材料, 不仅能保证弹带所需的强度, 而且摩擦系数较小, 可减小对膛壁的磨损, 可提高身管寿命。 ③ 弹带强制量 弹带的外径应大于火炮身管的口径(阳线直径), 至少应等于阴线直径, 一般均稍大于阴线直径, 此稍大的部分称为弹带强制量。 强制量可以保证弹带可靠密闭火药气体, 即使在膛线有一定程度的磨损时弹带仍起到密闭作用。 强制量还可以增大膛线与弹带的径向压力, 从而增大弹体与弹带间的摩擦力, 防止弹带相对于弹体滑动。 但强制量不可过大, 否则会降低身管的寿命或使弹体变形过大。 弹带强制量一般在 0.001~0.0025 倍口径之间。 ④ 弹带外径 弹带外径 D 一般取火炮身管口径 d、 2 倍阴线 倍强制量 的总和, 即: 22  dD 第 2 章 榴弹 1 7 ⑤ 弹带宽度 弹带的宽度应能保证它在发射时的强度, 即在膛线反作用力的作用下, 弹带不致破坏和磨损。 在阴线深度一定的情况下, 弹带宽度越大, 则弹带工作面越宽, 弹带的强度越高。 所以, 膛压越高, 膛线反作用力越大, 弹带应越宽; 初速越大, 膛线对弹带的磨损越大, 弹带也应越宽。 但弹带越宽, 被挤下的带屑越多, 挤进膛线时对弹体的径向压力越大, 飞行时产生的飞疵也越多, 所以当弹带超过一定宽度时, 应制成两条或在弹带中间车制可以容纳余屑的环槽。 一般弹带设计的宽度下限值为: 小口径 10mm, 中口径 15mm, 大口径 25mm。 ⑥ 弹带的固定方法 弹带采用嵌压或焊接等方法固定在弹体上。 为了嵌压弹带, 在弹体上车制出环形或燕尾形弹带槽, 在槽底辊花或环形凸起上辊花, 以增加弹带与弹体间的摩擦力, 避免相对滑动,如图 2-3 所示。 弹带在弹体上的固定方法因材料和工艺而异。 对金属弹带,主要是利用机械力将毛坯挤压入弹体的环槽内。 铜弹带压入弹体的方法主要有两种: a) 环状弹带毛坯直接在压力机上径向收紧使其嵌入槽内(通常为环形直槽), 该结构主要用于小口径榴弹, 目前 130mm 舰炮榴弹也采用了环状弹带毛坯; b) 条状弹带毛坯在冲压机床上逐段压入燕尾形弹带槽内, 然后把两端接头碾合收紧。 条状弹带结构主要用于中大口径榴弹, 条状毛坯结构加工简单, 但是车制成形后,弹带上存有接缝。 弹带挤压工艺的共同特点是在弹体上需要有一定深度的环槽, 从而削弱了弹体的强度。 为保证弹体的强度, 弹带部位的弹体必须加厚, 这样又影响了弹丸的威力。 近年来发展了真空氧弧堆焊工艺焊接弹带的方法, 使用这种新型工艺焊接弹带, 弹体上无须刻槽, 可使壁厚更均匀。 (5) 尾翼 尾翼作为非旋转稳定弹丸的稳定装置, 使弹丸出炮口后弹体的压力中心移至弹丸质心之后, 产生稳定力矩来克服外界扰动力矩的作用, 保证弹丸出炮口后的飞行稳定。 2.1.3.2 引信部分 引信是一种利用目标信息和环境信息, 在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制装置或系统, 是弹药的重要组成部分, 用于控制弹药的最佳起爆位置或时机。 目标信息是表征目标状态和特征的物理量, 例如坐标、 形状、 尺寸、 材料强度、 磁场强度、电磁波发射特性、 热辐射特性等。 环境信息是间接的目标信息, 即目标所处环境的信息。例如电磁辐射与反射、 气动力加热、 各种形式的作用力等。 预定条件包括: 作用方式、 图 2-3 弹带槽形状 弹药概论 1 8 经历环境、 弹药与目标交会条件、 引信启动区、 作用时间等。 质量可靠的引信能保证弹药起到毁伤目标的作用, 否则将导致弹药过早炸(膛炸或炮口炸)、 早炸、 迟炸或瞎火,不仅丧失战机, 甚至造成己方人员伤亡、 装备损坏的严重后果。 由于榴弹种类很多, 其用途差别很大, 所以配用于不同榴弹的引信在作用原理上有很大的不同。 (1) 引信的功能 ① 保险功能 引信必须保证在预定的起爆时间之前不起作用, 保证弹药在储存、 运输、 处理和发射中的安全。 ② 解除保险功能 引信必须在发射后适当的时机解除保险, 进入待发状态。 通常是利用发射过程和飞行过程中产生的环境力, 也可以利用时间装置、 无线电信号使引信解除保险。 ③ 感觉目标功能 引信可以通过直接或间接的方式感觉目标。 凡引信直接从目标获得信息而起爆的属于直接感觉。 直接感觉包括: a) 接触目标引信或弹体与目标直接接触而感觉目标; b) 感应目标引信或弹体与目标不直接接触, 而利用感应目标导致的物理场变化的方法来感觉目标。 引信通过其它装置感觉目标信息, 属于间接感觉。 间接感觉包括: a) 预先装定根据测得的从发射(包括投掷、 布置) 开始到预定起爆的时间或按目标位置的环境信息进行预先装定; b) 指令控制引信根据其它装置感觉到的目标信息发出的指令而起作用。 ④ 起爆功能 引信必须在产生最佳效果的条件下起爆弹丸装药或战斗部。 引信可以在接触目标前、接触目标瞬时或接触目标后起爆, 这取决于对引信的战术技术要求。 (2) 引信的分类 榴弹引信可按装配位置、 作用方式和作用原理等进行分类。 ① 按装配位置分类 a) 弹头引信装配在弹丸或战斗部头部的引信; b) 弹底引信装配在弹丸底部的引信; ② 按弹丸对目标的作用方式 a) 触发引信指弹丸直接与目标撞击时而引爆弹丸的引信。 触发引信又可按击发时间、 触发力源和起爆能源来分类。 根据弹丸撞击目标到爆炸的时间长短不同, 触发引信可分为瞬发引信和延期引信。瞬发引信的时间间隔小于 0.001s(也有的规定不大于 0.005s), 而延期引信的时间间隔大于 0.01s(也有的规定为大于 0.05s) 。 所谓延期是相对而言的, 过去常以时间间隔不大于 0.001s 为瞬发, 因此, 时间间隔大于 0.01s, 就为延期。 但现代引信的瞬发度提高了, 有的引信的时间间隔不大于 0.0001s, 第 2 章 榴弹 1 9 如装上一个延期机构能使引信的时间间隔延长到 0.0004s, 就已经成为延期引信了。 根据触发力来源不同, 触发引信可分为着发引信和惯性引信。 着发引信的触发力来源于目标的直接撞击, 这类引信通常装在弹丸的头部; 惯性引信的触发力是由惯性力而引起, 这类引信常装在弹丸底部。 根据起爆的能源不同, 触发引信又可分为机械触发引信、 压电引信和电触发引信。机械触发引信是利用撞击力压缩保险弹簧并带动击针戳击雷管起爆; 压电引信是利用撞击力压缩装在弹头内的压电晶体, 产生电压, 使电雷管起爆; 电触发引信是利用撞击力接通接触点, 使电路闭合, 从而使电雷管起爆。 b) 非触发引信指弹丸不需要触及目标, 当距目标一定距离时, 就能引爆弹丸的引信。 非触发引信又可分为近作引信和时间引信。 近炸引信是利用一种专门感受目标特性(声、 光、 热、 电) 或外界条件(如气压)的敏感元件来控制起爆。 根据受激励的特征不同, 近炸引信又分为无线电引信(利用特种发射机向目标发射无线电波, 引信中的接收机接收来自目标的反射信号, 以此引起弹丸非触发爆炸, 这种引信也称雷达引信)、 光学引信(利用目标辐射的红外线能量自动进行工作。 当弹丸接近目标小于一定距离, 且接近目标的相对速度达到一定范围时, 由于光学引信的作用, 从而引爆弹丸) 和气压引信(利用大气层在不同高度上的压力不同,来控制引信在不同高度引爆弹丸) 等。 时间引信是利用时间机构来控制引信引爆弹丸的时间。 根据控制时间的方式不同,又可分为火药时间引信 (靠火药柱燃烧的等时性来控制引信的引爆时间)、 钟表时间引信(利用钟表计时原理来控制引信引爆弹丸的时间) 和电力计时引信(电力计时原理来控制引信引爆弹丸的时间)。 (3) 对引信的要求 ① 要求引信有高度的安全性和可靠性, 也就是说平时在勤务处理、 保管、 运输、装填和发射等过程中, 要绝对安全, 在弹道上不早炸, 在目标区域内能适时引爆弹丸; ② 要求引信的体积小, 而结构尽可能简单, 能防雨、 防水, 长期储存不变质; ③ 要求引信成本低、 经济性好。 2.1.3.3 发射装药部分 发射装药部分是由药筒、 发射药、 底火、 传火管及其它辅助元件组成, 其作用是完成弹丸安全可靠发射, 赋予弹丸动能, 使弹丸在炮口达到规定的初速。 有的榴弹其发射装药部分没有药筒, 如迫击炮榴弹的发射药放在可燃的药包盒或药包袋中。 (1) 药筒 ① 分类 按药筒材料可分为金属药筒和非金属可燃药筒。 金属药筒所用的材料有黄铜、 钢和铝等, 一般用冲压工艺制成。 黄铜材料的弹性模量较小, 做成药筒其闭气性较好, 卸压后弹性恢复量较大, 有利于形成最终间隙, 便于顺利退壳。 因此, 黄铜被广泛用来制造各种炮弹的药筒, 但经济性差, 存在应力腐蚀破裂倾向, 长期储存其口部易发生自裂现象。 现多用优质低碳钢代替黄铜制造药筒, 目前 弹药概论 2 0 在 76mm 以上口径弹药药筒上已采用了钢质材料焊接成型工艺。 可燃药筒一般为半可燃药筒, 由金属筒底和可燃的筒体组成。 可燃的筒体一般用硝化纤维等制成, 能提供一部分发射能量。 半可燃药筒主要用于坦克炮和自行火炮, 它可消除射击后药筒堆积在车内所带来的对乘员操作的不便。 按装填方式可分为定装式药筒和分装式药筒。 定装式药筒主要用于舰炮、 航炮和高射炮榴弹。 ② 结构形式 药筒通常分为筒口、 斜肩、 筒体和筒底等部分。 筒口壁较薄, 机械强度低, 在火药燃气压力作用下容易紧贴炮膛壁, 消除缝隙, 保证火药燃气不后泄。 定装式药筒用于联接弹丸, 其药筒口部端面与弹丸弹带后端面配合,控制弹丸伸进药筒的长度。 斜肩是筒口至筒体的过渡部位, 有的在膛内起定位作用, 分装式药筒无明显的斜肩。 筒体用来盛装发射药和其它辅助用品, 是药筒的主体部分, 在平时保护发射药不受潮、 免碰坏。 筒体外形为截锥形, 其锥度直接影响装填和抽筒的性能。 筒底部分由筒底、 底缘、 底火药室等组成, 有的靠筒底底缘定位。 筒底厚度有一定强度要求, 保证射击强度和开闩顺利。 ③ 作用原理 弹丸发射前, 药筒与火炮药室之间存在一定的初始间隙, 当底火击发后, 随着火药燃气压力上升, 药筒产生弹性、 塑性变形, 消除初始间隙, 使药筒与火炮药室壁紧贴,起到密闭火药燃气的作用, 然后与火炮药室壁一起变形。 当达到最大膛压时, 变形也达到最大, 在膛压下降时, 药筒与火炮药室壁一起弹性恢复, 最后药筒与火炮药室壁形成最终间隙, 以顺利退壳。 (2) 发射药 发射药是具有一定形状、 品号和一定重量的火药, 放在药包中或在药筒中的一定位置上。 发射时, 火药被点燃, 迅速燃烧生成大量火药气体, 产生很高的压力, 推动弹丸前进。 发射药是发射弹丸的能源。 (3) 底火 底火的作用是用来点燃发射药, 由底火体、 火帽、 黑药、 压螺、 锥形塞等元件组成。 (4) 传火管 传火管由管体、 衬筒和辅助点火药等元件组成。 管体是具有一定长度与直径、 管壁四周均匀分布多排小孔的薄壁圆筒, 用于盛装衬筒和辅助点火药, 其一端与底火座螺接,一般由钢质材料制成。 衬筒是薄壁圆筒, 一般用硬纸材料卷制而成, 用于盛装辅助点火药并提供发射药的初始点火压力。 辅助点火药用来快速均匀、 全面可靠地点燃发射药。 (5) 辅助元件 辅助元件包括与发射药一齐放在发射药筒内的密封盖、 紧塞盖、 除铜剂、 消焰剂、护膛剂和点火药等。 ① 密封盖 密封盖一般用硬纸制成, 放在药筒上方并涂有密封油, 用以保护装药不受潮, 有的 第 2 章 榴弹 2 1 在射击时要去掉。 ② 紧塞盖 紧塞盖一般用硬纸制成, 用以压紧装药, 使其在运输和搬运时不致移动, 变换装药后仍需放在药筒内, 将装药压紧, 使药包不串动, 以利于火药的正常燃烧。 ③ 除铜剂 弹丸在发射时, 由于弹带嵌入膛线, 会使弹带的一些铜屑残留在膛内, 称其为挂铜。挂铜会影响弹丸的运动, 使内弹道性能和射击精度变差。 除铜剂是为了消除挂铜用的。 除铜剂一般是锡和铅的合金制成, 其熔点很低, 发射时在高温作用下与挂铜生成熔化物, 这种熔化物熔点也很低, 易被火药气体冲走或被下一发弹丸的弹带所带走, 没有带走的也容易被擦掉。 除铜剂一般制成丝状, 缠成圈形放置在发射药的最上面, 其用量约为装药总量的 0.5%~2.0%。 ④ 消焰剂 弹丸飞出炮口后, 膛内的火馅气体也随之喷出, 其中的可燃成分与空气中的氧发生反应, 在炮口附近燃烧产生很大的火焰, 即炮口焰。 在夜间发射时炮口焰会使阵地暴露,并会使炮手眼睛发花, 所以非常有害。 消焰剂通常使用氯化钾、 硫酸钾等盐类, 加入消焰剂后使火药气体出炮口后不易燃烧, 从而减小炮口火焰。 黑药中因为有硫酸钾, 也有消焰作用, 对小号装药不须放消焰剂。 使用消焰剂会产生烟雾, 所以白天不使用。 消焰剂做成单独的药包放在装药中, 或单独放置, 射击前按需要放入。 为了消除打开炮闩后火药气体在炮尾燃烧产生的炮尾焰,有的在装药底部也放置消焰剂。 消焰剂用量约占装药总量的 2%~5%。 ⑤ 点火药 点火药一般采用黑药, 放在基本药包的底部, 用以加强底火的火焰, 保证充分点燃发射药。 点火药量约占装药量的 1%~2.5%, 燃完时能产生 5~10MPa 的点火压力。 黑药燃烧产物中有很多固体, 大量炽热的固体微粒易于使发射药迅速被点燃。 黑药中有硝酸钾, 易受潮, 必须注意防潮问题。 ⑥ 护膛剂 常用的护膛剂为钝感衬纸, 由石蜡、 地腊、 凡土林等配比混合后涂在纸上做成的,一般用于初速较高的火炮(小口径初速在 800m/ s 以上, 中大口径在 700m/ s 以上),提高火炮使用寿命。 因为高初速火炮的装药量多, 膛压高, 火药气体温度高, 对炮膛的冲刷烧蚀作用严重, 特别是较大口径的加农炮, 有的仅发射几百发后就不堪使用, 寿命是一个严重的问题。 采用护膛剂后, 能提高寿命 2~5 倍, 甚至更多。 2.1.4 榴弹的分类 榴弹是现代战争中陆军火力的骨干, 它能对付空中、 地面、 水上等各种目标, 如空中的飞机、 导弹; 地面的各种建筑物、 工事、 火力点、 铁丝网、 雷场、 坦克、 装甲车辆、人员; 水上的各种舰艇、 船只等。 目前世界各国研制或装备的榴弹种类很多, 为了科研、 设计、 生产、 保管及使用的方便, 榴弹可以象一般炮弹按口径、 对付目标、 装填方式、 稳定方式和作用效能等方式来分类。 以下仅按作用效能分类, 将榴弹分为三种炮弹: 弹药概论 2 2 ① 杀伤榴弹侧重杀伤作用的弹丸, 弹壁较厚, 弹体质量较大, 炸药威力也较大。 ② 爆破榴弹侧重爆破作用的弹丸, 弹壁较薄, 炸药威力大。 ③ 杀伤爆破榴弹兼顾杀伤、 爆破两种作用的弹丸。 其中远程杀伤爆破弹在炮兵弹药中成为压制兵器的主要弹药, 也是目前弹药发展中较为活跃的弹药。 2.1.5 榴弹的结构特征数 上述三种榴弹的结构特征数虽无严格的界限, 但有一定的规律性。 榴弹结构特征数的大致范围如表 2-1 所示。 表 2-1 榴弹结构特征数 弹 种 相对质量mC 3.dmkg 相对装药量C 3.dmkg 炸药装填系数 % 弹体相对壁厚 d 杀伤榴弹 杀伤爆破榴弹 爆破榴弹 14~24 11~16 8~15 0.7~1.5 1.5~2.0 2.0~3.0 5~10 6~16 10~25 1/6~1/4 1/8~1/5 1/12~1/8 2.1.6 榴弹的精度指标描述 榴弹的射击精度通常采用距平均弹着点的距离和方向中间误差来描述。 对地面榴弹, 以地面上全射程(最大射程) X 上的距离相对中间误差E 为指标, 通常有: XEX/及方向中间误差Z杀伤爆破榴弹 2 0 01~1 5 01/XEX;mEZ18~13 爆破榴弹 2401~1801/XEX;mEZ18~12。 对小口径着发高射榴弹, 常用一定距离上的立靶精度E =ZE =0.75m 左右(1000m 处立靶精度)。 对中口径近炸高射榴弹, 则E 、 方向E 和距离YE (高低)、ZE (方向) 来衡量, 其值一般为Y常用炸点处弹道切线法面内的高低YZXE 的中间误差作为指标。 2.1.7 榴弹的作用 榴弹对目标的毁伤是杀伤作用(利用破片的动能)、 侵彻作用(利用弹丸的动能)、爆破作用(利用爆炸冲击波的能量)、 燃烧作用(根据目标的易燃程度以及炸药的成分而定) 等多种效应综合而致。 (1) 杀伤作用 杀伤作用是利用弹丸爆炸后形成的具有一定动能的破片实现的, 其杀伤效果由目标处破片的动能、 形状、 姿态和密度来决定, 而这些又与弹体的结构与材料、 炸药装药类型与药量、 弹丸爆炸时的姿态与存速等密切相关。 ① 静爆的破片分布 由于弹丸是轴对称体, 榴弹在静止爆炸后其破片在圆周上的分布基本上是均匀的,但从弹头到弹尾的破片纵向分布是不均匀的。 70%~80%的破片由圆柱部贡献。 在轴向 第 2 章 榴弹 2 3 上破片呈正态分布, 弹丸中部破片较密, 头部和尾部破片较少且以大质量破片为多, 其破片的分布如图 2-4 所示。 ② 空爆的破片分布 弹丸的落速越大, 榴弹在空中爆炸后的破片就越向弹头方向倾斜飞散。 弹丸的落角不同, 破片在空中的分布也不同。 当弹丸以垂直地面姿态爆炸时的破片分布近似为一个圆形, 具有较大的杀伤面积, 如图 2-5(a) 所示。 而弹丸以倾斜地面姿态爆炸时, 只有两侧的破片起杀伤作用, 其杀伤区域大致是个矩形, 如图 2-5(b) 所示。 ③ 杀伤破片及杀伤标准 为了判断破片的杀伤能力, 进而评价弹丸的杀伤威力, 须有一个定量的杀伤标准。目前世界各国普遍采用破片的动能作为衡量标准。 美国规定动能大于 78J 的破片为杀伤破片, 低于 78J 的破片则被认为不具备杀伤能力。 我国规定的杀伤标准为 98J。 除此之外, 哥耐(Gurney) 曾提出以3ffvm作为破片的杀伤标准; 麦克米伦(Mcmillen) 和格雷(Gregg) 提出 75m/s 侵彻速度为标准; 还有人提出穿过防护层后的破片应具有 2. 5J的动能等等。 国外杀伤破片的标准只考虑动能, 未提出破片质量要求。 我国杀伤破片除考虑动能外, 还提出破片质量1g 的要求。 提出质量要求, 除了保证杀伤距离外, 还考虑了杀伤效果, 也就是致伤标准问题。 各种杀伤弹药的战术技术指标中往往对弹丸质量、 杀伤威力(杀伤面积、 杀伤半径等) 都有一定要求, 这在实际上要求破片质量限定在一定范围之内。 目前国内外试验评定破片杀伤能力时, 都采用 25mm 松木板。 也可采用 1.5mm 低碳钢板或 4mm 合金铝板。 破片能击穿靶板, 则认为具备杀伤能力, 因为这样的破片能击穿动物的胸、 腹腔。 评定榴弹对地面有生目标的杀伤威力, 以及对已知目标射击预估弹药消耗量, 都需要一个能符合实战条件的、 能评定弹药杀伤效果的标准。 目前国内外都采用杀伤面积或杀伤半径做评定标准。 图 2-4 静爆的破片分布 (a)垂直爆炸 (b)倾斜爆炸 图 2-5 空爆的破片分布 弹药概论 2 4 ④ 密集杀伤半径 密集杀伤半径是由扇形靶试验测得的, 其定义是: 在该半径的周界上密集排列着 (暴露地面上) 由松木板制成的高 1.5m、 宽 0.5m、 厚 25mm 人像靶, 弹丸爆炸后, 平均每个靶上有一个破片穿透。 ⑤ 破片致伤的人员丧失战斗力时间 破片致伤的人员丧失战斗力时间是评定榴弹对地面有生目标杀伤威力的重要依据。这里的 “人员”, 主要指现代战场上, 敌军使用步兵武器执行地面进攻或防御任务的单兵,且致伤后未进行任何救治处理。 表 2-2 是国家军用标准《破片致伤的人员丧失战斗力时间》 GJB3642-99 规定的人员丧失战斗力时间标准。 国外规定了三种丧失战斗力的类型: K 型5s 内失去战斗力; A 型5min 内失去战斗力; B 型在一个不限定的时间内致死或严重致伤。 而失去战斗力的标准是:可以阻止对方射击或者足以阻止对方做任何抵抗。 表 2-2 人员丧失战斗力时间标准 序号 战术 任务 丧失战斗 力时间 s 丧失战斗力时间标准 的语言描述 丧失战斗力时间标准 的适用范围 1 防御 30 我军进攻, 敌军防御时, 敌军人员的丧失战斗力时间为 30s 现代战争中, 在任何条件下使用 2 进攻 30 我军防御, 敌军进攻时, 敌军人员的丧失战斗力时间为 30s 现代战争中, 在敌军占有较大火力优势的条件下使用 3 进攻 120 我军防御, 敌军进攻时, 敌军人员的丧失战斗力时间为 120s 现代战争中, 以我军伤亡率的百分比为胜负准则时使用 4 进攻 300 我军防御, 敌军进攻时, 敌军人员的丧失战斗力时间为 300s 现代战争中, 以我军防御前沿是否被突破为胜负准则时使用 ⑥ 杀伤面积 杀伤面积可用数学方法表示。 假设地面上围绕(x、 y) 点的某一微元面积 dx、 dy内目标密度为),(yx, 则该面积内的目标数为概率为),(yxpk, 则预期杀伤数cE 可表为 dxdyyx),(。 设该微元面积内目标的杀伤dxdyyxPyxEkc),(),(  进一步假定目标在地面上均匀分布, 则),(yx可简单地表示为一个常数 , 则上式可写成:  dxdyyxPEAkcL),( 式中/cE具有面积量纲, 因而被称为杀伤面积, 在国外也称为平均效率面积。 第 2 章 榴弹 2 5 由此可见, 杀伤面积LA 与目标密度 相乘可以得到预期的人员杀伤数。 必须指出的是杀伤面积不是炸点附近地面上一块真实的面积, 它是一个加权面积, 杀伤概率是它的权系数。 (2) 侵彻作用 榴弹的侵彻作用是指弹丸对土石等各种介质的侵入过程, 依靠其动能和引信装定方式来获得。 榴弹破坏地面或半地下工事主要依靠爆破作用, 在适当的引信装定方式下的侵彻作用可以获得最大爆破效果。 尤其当攻击土木工事等目标时, 其侵彻作用的意义更为重大。 (3) 爆破作用 榴弹的爆破作用是指弹丸利用炸药爆炸时产生的高压气体和冲击波对目标的摧毁作用。 弹丸壳体内炸药引爆后, 产生的高温、 高压爆轰产物迅速向四周膨胀, 一方面使弹丸壳体变形、 破裂, 形成破片, 并赋予破片以一定的速度向外飞散; 另一方面, 高温、高压的爆轰产物作用于周围介质或目标本身, 使目标遭受破坏。 对土木工事等目标攻击时, 先将引信装定为“延期”, 榴弹击中土木工事后并不立即爆炸, 而是凭借其动能迅速侵入土石介质中。 在弹丸侵彻至适当深度时爆炸, 便可获得最有利的爆破和杀伤效果。 炸药爆炸时形成的高温、 高压气体猛烈压缩并冲击周围的土石介质, 将部分土石介质和工事抛出, 形成漏斗状的弹坑(称为“漏斗坑”)。 若引信装定为“瞬发”, 弹丸将在地面爆炸, 大部分炸药能量消耗在空中, 炸出的弹坑很浅。 相反, 如果弹丸侵彻过深, 不足以将上面的土石介质抛出地面, 而造成地下坑(出现“隐坑”), 也不能有效的摧毁目标。 弹丸在空气中爆炸时, 爆轰产物猛烈膨胀, 压缩周围的空气, 产生空气冲击波。 空气冲击波在传播过程中将逐渐衰减, 最后变为声波。 空气冲击波的强度, 通常用空气冲击波峰值超压(即空气冲击波峰值压强与大气压强之差)mp来表征。 空气冲击波峰值超压愈大, 其破坏作用也愈大。 在 0.02~0.05 MPa 范围内便可伤及人员, 在 0.05~0.1MPa 范围内便在 0.02~0.05 MPa 范围内可使各种飞机轻微损伤,当冲击波超压mp可致人重伤或死亡。 当冲击波超压mp在0.05~0.1MPa范围内可使活塞式飞机完全破坏, 可使喷气式飞机严重破坏,大于 0.1MPa时可使各种飞机完全破坏。 (4) 燃烧作用 榴弹的燃烧作用是指弹丸利用炸药爆炸时产生的高温爆轰产物对目标的引燃作用,其作用效果主要根据目标的易燃程度以及炸药的成份而定。 在炸药中含有铝粉、 镁粉或锆粉等成份时, 爆炸时具有较强的纵火作用。 弹药概论 2 6 2.2 旋转稳定榴弹 大多数榴弹采用旋转稳定方式, 它具有空气阻力小、 射程远、 精度好等特点。 1959年式 130mm 加农炮榴弹具有旋转稳定榴弹典型的结构形式。 下面以该弹为例分析旋转稳定榴弹丸的结构及其作用。 2.2.1 概述 1959 年式 130mm 加农炮榴弹为药筒分装式炮弹, 主要用于杀伤人员、 摧毁野战工事和破坏军事器材。 全弹由引信、 弹丸和发射装药构成, 弹丸由弹体、 炸药装药和弹带组成。 引信为弹头机械触发引信, 对不同目标, 可将它装定成瞬发、 惯性和短延期等 3 种作用方式。 药筒为黄铜药筒, 内装发射药、 除铜剂等其它辅助元件。 发射药有全变装药和减变装药二种。 全变装药由 1 个 5.3 kg 的下药束、 1 个 3.2 kg 的中间药束和 1 个 1.9 kg 的附加药包以及 2.5 kg 的散药组成。减变装药由 1 个 3.92 kg 的基本药包和 2 个各 1.3 kg 的附加药包组成。 根据不同的射程需求, 可以变换不同的装药号。 1959 年式 130mm 加农炮榴弹经历了从有传爆管到取消传爆管、 炸药装药底端有烟光药柱到取消烟光药柱的发展过程, 从而先后出现过有传爆管有烟光药柱、 有传爆管无烟光药柱和无传爆管无烟光药柱的三种杀爆型弹丸。 1959 年式 130mm 加农炮榴弹经过重新设计, 采用底排增程技术, 研制出了 90 年代先进水平的远程杀爆弹, 该弹丸长度增长到 814 mm , 长径比达到了 6.26。 采用 58SiMn高强度高破片率弹体材料, TNT 炸药装药达到了 3.74 kg。 采用专用发射装药(初速为947 m/s)发射时最大射程为 37.5 Km, 最大射程地面密集度 (180/ 1/XEX,mEZ22)。该弹完全具有了现代远程榴弹的外形特征。 2.2.2 主要诸元 1959 年式 130mm 加农炮榴弹的主要诸元如下: 弹 径 130 mm 弹丸长度 661 mm 炮口速度 930 m/s(全装药) 弹丸质量 33.4kg 全弹质量 59.5kg 引信类型 榴5; DRL08 炸药类型 TNT 炸药质量 3.294 kg 烟光药柱质量 0.147 kg 弹体材料 D60 最大膛压 355 MPa(强装药) 有效破片数 2233 枚 杀伤破片 1024 枚 密集杀伤半径 33.7 m 最大射程 27.49 Km EX最大射程地面密集度 距离 2201X 方向 mEZ18 第 2 章 榴弹 2 7 2.2.3 外形特点 1959 年式 130mm 加农炮榴弹的弹丸长度突破了 5 倍口径, 达到 5.08 倍口径, 弹丸外形为回转体, 由弹头部、 圆柱部和弹尾部三部分组成, 如图 2-6 所示。 1959 年式 130mm 加农炮榴弹的弹头部较长, 达到 3 倍口径, 弹头形状比较尖锐, 弧形部曲率半径达到 15 倍口径, 由于全长受飞行稳定性限制, 弹尾部较短。 该弹有较好的气动外形, 是 20世纪 50 年代射程最远的中口径榴弹。 2.2.4 结构特点 (1) 弹丸口部装有传爆管 传爆管由管体和传爆药柱组成。 管体是一个底端有外螺纹、上端有内螺纹、外部为截锥形、 内部为圆柱形的金属壳体, 用来盛装传爆药柱。 管体的上端与引信螺纹联接, 下端与弹体螺纹联接,并用驻螺钉固定。 传爆药柱采用质量为 66 g的钝化黑索今 (AIXI), 早期也曾采用过质量为 56 g 的特屈儿。 传爆药柱是用以确保炸药装药的完全起爆。 (2) 弹体壁较厚 由于 1959 年式 130mm 加农炮膛压较高(常温平均膛压为 309 MPa), 为了保证弹丸的发射强度, 适当增加了 弹体厚度, 弹体壁相对壁厚6/ 1, 弹底相对壁厚为 0. 23d,炸药装填系数%9 .10。 (3) 双弹带结构且下弹带有凸起部 该弹初速高达 930m/s, 满足弹带发射强度要求的弹带宽度超过 30mm, 所以当弹带宽度超过设计下限 25mm 时, 就设计成两条弹带以容纳余屑。 下弹带凸起部的作用是使弹丸在火炮膛线起始部烧蚀的情况下, 仍能在膛内正确定位。 这种结构常用于高速远程榴弹。 弹带凸起部侧面直纹辊花, 可增大装填时弹丸与火炮膛间的摩擦力, 便于大射角射击。 图 2-6 1959 年式 130mm 加农炮榴弹的结构图 炸药装药 弹 体 上弹带 工业石腊 下弹带 烟光药柱 传爆管 引 信 弹药概论 2 8 (4) 炸药装药底部装有烟火强化剂药柱 为便于观察射击炸点, 在药室底部装有烟火强化剂药柱。 烟火强化剂药柱的四周采用工业石腊灌封, 以便于炸药的装填。 在药室底部装有烟火强化剂药柱的弹丸适于高平两用炮对空射击。 2.3 尾翼稳定榴弹 2.3.1 概述 对于无膛线火炮, 如滑膛加农炮主要配用尾翼稳定穿甲弹, 滑膛无后坐力炮主要配用尾翼稳定破甲弹, 迫击炮主要配用尾翼稳定榴弹。 但因实战需要, 滑膛加农炮和滑膛无后坐力炮也配备少量尾翼稳定榴弹。 尽管采用尾翼稳定后弹丸在威力、 射程、 精度方面都会受到一定影响, 但对整个火炮系列来讲, 配备尾翼稳定榴弹仍十分必要。 尾翼稳定榴弹与旋转稳定榴弹相比, 在弹尾部的设计上有所不同, 如滑膛加农炮尾翼稳定榴弹在弹体上会保留一条强制量较小且宽度较窄的弹带, 发射时起到膛内闭气和弹丸径向定位的作用。 迫击炮配用尾翼稳定榴弹, 其尾翼一般为同口径刚性固定展翼形式, 所以一般射程较近, 但曲射性好, 可对被山峰或高层建筑遮挡的目标实施有效攻击, 其中 82mm 以下口径的迫炮更是城市巷战的高效武器。 该类尾翼稳定榴弹的外形结构特征和发射装药结构比较特殊, 将在第六章迫击炮弹一章中专门介绍。 滑膛无后坐力炮尾翼稳定榴弹的外形结构特征和发射装药结构与迫击炮配用的尾翼稳定榴弹基本相同, 可参照第六章中迫击炮弹的有关介绍。 滑膛加农炮尾翼稳定榴弹除弹尾部的设计上有所不同外, 其外形结构特征和发射装药结构与一般旋转稳定榴弹基本相同。 一般中口径滑膛加农炮和滑膛无后坐力炮才配备尾翼稳定榴弹, 如 DYS 式 73mm钢珠榴弹、 PT73 式 100mm 滑膛反坦克炮Ⅰ 型榴弹、 1965 年式 82mm 滑膛无后坐力炮榴弹、 PW65 式 82mm 滑膛无后坐力炮杀爆燃烧弹等。 PT73 式 100mm 滑膛反坦克炮Ⅰ 型榴弹既适用于 1959 年式 100mm 线膛反坦克炮,又适用于 1973 年式 100mm 滑膛反坦克炮和 PT86 式 100mm 滑膛反坦克炮。 PT73 式 100mm 滑膛反坦克炮Ⅰ 型榴弹具有尾翼式榴弹的典型结构, 下面就以 PT73式 100mm 榴弹为例分析尾翼式榴弹的结构及其作用。 2.3.2 PT73 式 100mm 滑膛反坦克炮Ⅰ 型榴弹 (1) 主要诸元 PT73 式 100mm 滑膛反坦克炮Ⅰ 型榴弹的主要诸元如下: 弹 径 100 mm 弹丸长度(不含引信) 558 mm 炮口速度 900 m/s 弹丸质量 15.00 kg 全弹质量 28.9 kg 引信类型 滑榴2 / 滑榴2A 炸药类型 TNT 炸药质量 1.30 kg 第 2 章 榴弹 2 9 弹体材料 D60 最大膛压 294.2 MPa 有效破片数 1160 枚 杀伤破片数 615 枚 密集杀伤半径 21.4 m 最大射程 13.5 Km 最大射程地面密集度 距离 1251XEX 方向 mEZ17 (2) 结构及其作用分析 PT73 年式 100 mm 滑膛反坦克加农炮榴弹如图 2-7 所示。 图 2-7 100mm 尾翼稳定榴弹 ① 定装式结构 为了快速发射, 该弹采用弹丸与发射药筒定装式结构。 全备弹长达到 1020mm。 ② 弹头部与圆柱部 该弹初速为 900m/ s, 是超音速尾翼弹。 头部曲线为圆弧形, 因其飞行速度较高,故采用较长的弹头部以减小弹头部激波阻力; 采用长圆柱部的外形结构, 可增大药室容积, 提高弹丸威力。 ③ 前张气缸式尾翼 对超音速飞行的尾翼弹, 一般必须采用超口径尾翼。 100mm 滑膛炮榴弹采用气缸式前张尾翼, 六片钢翼片通过销轴固定在翼座上, 在膛内发射时处于收拢状态。 翼片、 翼座和销轴的材料均为 30CrMnSiA。 弹丸发射时, 发射药燃气通过活塞外侧的两个小孔进入气室, 弹丸出炮口后, 气室外部压力骤减, 气室内的火药气体推动活塞运动, 剪断剪切圈上的剪切台, 活塞便在尾翼座内向后作直线运动。 通过活塞下部与翼片上一对齿(相当于齿条和齿轮)的啮合, 使辊花 剪切圈 弹体 炸药 引信 弹带 销轴 活塞 曳光管 尾翼座 弹药概论 3 0 尾翼作回转运动, 并逐渐张开, 直到活塞下移到位为止, 此时翼片的张开角为 30 。 为防止反转, 尾翼张开到位后利用螺圈的辊花及剪切台在被剪断时留下的残根来增加活塞与翼座间的摩擦力实现尾翼自锁。 翼片的单侧铣有 715的斜面, 可使弹丸产生低速旋转。 由于弹丸制造与装配误差的存在会导致弹丸气动外形的不对称, 弹丸飞行时会对质心有一定的偏心, 即产生气动力偏心。 这种气动力偏心会引起弹丸的弹道偏离, 增大落点的散布。 尾翼稳定的弹丸通过低速旋转可以减小或消除这种偏心的影响, 有利于提高弹丸的密集度。 ④ 闭气弹带 弹体下部采用等离子弧焊工艺焊有一条铜质弹带,该弹带的宽度较窄且强制量较小,在弹丸发射时可起定心作用和一定的闭气作用。 ⑤ 轴向通气槽 由于弹体下部弹带的闭气性能比旋转稳定弹丸上弹带的闭气性能要差, 有部分高温高压火药燃气会泄漏到闭气弹带前方的弹体上。 为使弹体能承受较高的膛压, 上定心部开有四条轴向通气槽, 供高温高压火药燃气泄漏用, 保证了弹体的发射强度。 2.4 远程榴弹 2.4.1 概述 从 60 年代开始, 远程榴弹的射程以每 10 年增加 25%~30%的速度在增大。 世界各国军事技术部门一直都在研究增大射程的方法。 80 年代以来, 远程榴弹的射程又有明显提高, 一代新型中大口径远程榴弹已研制成功, 正逐步装备部队。 预计 21 世纪初远程榴弹的射程可以达到 45~50 Km。 综合国内外弹上增程方法, 榴弹增程的技术途径可概括为: ① 减阻法增程技术包括: 弹形减阻技术、 姿态减阻技术、 减小空气阻力加速度技术、 空心弹减阻技术等。 ② 添质加能增程技术底排增程技术、 火箭助推增程技术、 冲压增程技术等 ③ 复合增程技术即各种方法的综合应用, 如底排与火箭复合增程、 空心弹与冲压发动机复合增程等。 弹形减阻是其它增程技术应用的前提。弹形减阻的主要措施是通过改变弹丸长径比、弹头部长占弹丸全长的比例、 弹头部弧形部半径、 弹尾长、 船尾角等参数, 减小弹丸空气阻力, 达到增程目的。 弹形减阻的关键是减小波阻和底阻。 对波阻影响最大的因素是弹丸的全长和弹头部长占全弹长的比例。 影响底阻最大的因素是尾锥长及船尾角。 为了减小阻力增大射程, 近十几年, 远程榴弹的弹长及弹头部长占全弹长的比例发生很大变化, 老式榴弹弹长只有 4.5d 左右, 远程榴弹弹长超过 6d, 使阻力减小 30%以上。 从远程榴弹的发展过程考虑, 根据弹长与阻力的关系, 可把远程榴弹分为: 老式圆柱弹、 底凹圆柱弹和低阻远程弹(俗称枣核弹)。 各种弹上增程方法的应用, 不仅使榴弹的作战纵深有了大幅度的提高, 也引领了现代远程弹药的发展方向。 第 2 章 榴弹 3 1 2.4.2 底凹榴弹 底凹榴弹由美国在 60 年代初最先开始研制, 它因在弹丸底部采用底凹结构而得名。底凹榴弹的主体外形与平底榴弹相似, 目前已逐渐代替平底榴弹。 (1) 特点 ① 底凹的深度影响弹底阻力 底凹结构呈圆柱形, 底凹与弹体为一个整体时即为整体式底凹弹, 与弹体螺接时即为螺接式底凹弹。 底凹结构凹窝的深度若取 0.2~0.4 倍弹径, 即为浅底凹, 如图 2-8 所示。 凹窝的深度若取 0.9~1.0 倍弹径, 即为深底凹, 如图 2-9 所示。 底凹深度的设计取决于弹丸的飞行速度, 据风洞实验表明, 在亚声速和跨声速范围内, 底凹结构可使弹底低压涡流强度减弱, 局部真空区域被空气填充, 从而提高了弹底部的压强, 使底部阻力减小。 底凹深度以取 0.5 倍弹径为宜, 而在超声速范围内, 底凹深度与底压的关系不大。 ② 易于弹体强度设计 采用底凹结构, 可以将弹带设置在弹体与底凹之间的隔板处, 提高了弹体强度。 ③ 提高威力 由于弹丸的增长, 虽有底凹部分, 但炸药药室的长度并未减短, 同时由于弹带设置在弹体与底凹之间的隔板处, 使弹体强度得到改善, 可使弹壁减薄, 从而炸药药量增加,提高了弹丸的威力。 ④ 弹丸细长且飞行稳定性提高 采用底凹结构后弹头部形状尖锐, 弹底前移, 全弹长可超过旋转稳定式平底榴弹。 由于弹丸的增长, 弹带又靠近弹底面, 从而增长了导引部, 提高了弹丸膛内运动的正确性,有利于提高外弹道性能。 底凹结构使弹丸质量分布较集中, 弹丸的赤道转动惯量与极转动惯量之比减小, 且整个...

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