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弹药及弹药工程优化方案

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:稳定部的典型结构形式有以下两种:急螺稳定,是指按陀螺稳定原理,赋予弹丸高速旋转的装置,如一般炮弹上的弹带、某些射弹上的涡轮装置。

弹药及弹药工程优化方案

1.弹药的概念

弹药通常是指在金属或非金属壳体内装有火药、炸药或其他装填物,能对目标起毁伤作用或完成其他作战任务(如电子对抗、信息采集、心理战、照明等)的军械物品。

弹药包括枪弹、炮弹、手榴弹、枪榴弹火箭弹导弹、鱼雷、水雷、地雷、爆破筒、发烟罐、炸药包、核弹药、反恐弹药以及民用弹药(如灭火弹、增雨弹)等。

2.弹药的组成

从结构上讲,弹药由很多零部件组成。从功能角度讲,弹药通常由战斗部、引信、投射部、导引部、稳定部等组成。这些功能部分有的是通过很多零部件共同组成,有的是由单个零部件构成,有的部件还承担多种功能。

1)战斗部

战斗部是弹药毁伤目标或完成既定战斗任务的核心部分。某些弹药(如普通地雷、水雷等)仅由战斗部单独构成。战斗部通常由壳体和装填物组成。

(1)壳体,是容纳装填物并连接引信,使战斗部组成一个整体结构。在大多数情况下,壳体也是形成毁伤元素的基体,如杀伤类的炮弹、导弹、炸弹等。

(2)装填物,是毁伤目标的能源物质或战剂。通过对目标的高速碰撞,或装填物(剂)的自身特性与反应,产生或释放出具有机械、热、声、光、电磁、核、生物等效应的毁伤元(如实心弹丸、破片、冲击波、射流、热辐射核辐射、电磁脉冲、高能离子束、生物及化学战剂气溶胶等),作用在目标上,使其暂时或永久、局部或全部丧失其正常功能。有些装填物是为了完成某项特定的任务,如宣传弹内装填的宣传品、侦察弹内装填的摄像及信息发射装置等。

2)引信

引信是能感受环境和目标信息,从安全状态转换到待发状态,适时作用控制弹药发挥最佳作用的一种装置。

3)投射部

投射部是弹药系统中提供投射动力的装置,使射弹具有射向预定目标的飞行速度。投射部的结构类型与武器的发射方式紧密相关。最典型的弹药投射部有两种:发射装药药筒——适用于枪、炮射击式弹药;火箭发动机——自推式弹药中应用最广泛的投射部类型。某些弹药(如手榴弹、普通的航空炸弹、地雷、水雷等)是通过人力投掷或工具运载、埋设的,无须投射动力,故无投射部。

4)导引部(www.xing528.com)

导引部是弹药系统中导引和控制射弹正确飞行运动的部分。对于无控弹药,简称导引部;对于控制弹药,简称制导部,它既可能是一个完整的制导系统,也可能与弹外制导设备联合组成制导系统。

导引部使射弹尽可能沿着事先确定好的理想弹道飞向目标,实现对射弹的正确导引。火炮弹丸的上下定心突起或定心舵形式的定心部为其导引部;无控火箭弹的导向块或定位器为其导引部。

导弹的制导部通常由测量装置、计算装置、执行装置三个主要部分组成。根据导弹类型的不同,相应的制导方式也不同。制导方式通常有以下四种:

(1)自主式制导,是指全部制导系统装在弹上,制导过程中不需要弹外设备配合,也无须来自目标的直接信息就能控制射弹飞向目标,如惯性制导。

(2)寻的制导,是指由弹上的导引头感受目标的辐射能量或反射能量,自动形成制导指令,控制射弹飞向目标,如无线电寻的制导、激光寻的制导、红外寻的制导等。

(3)遥控制导,是指由导弹的制导站向导弹发出制导指令,由弹上的执行装置操纵射弹飞向目标,如无线电指令制导、激光指令制导等。

(4)复合制导,是指在射弹飞行的初始段、中间段和末段,同时(或先后)采用两种以上方式进行制导。例如,利用GPS技术和惯性导航系统全程导引,加上末段寻的制导等。

5)稳定部

弹药在发射和飞行中,受到各种随机因素的干扰和空气阻力的不均衡作用,导致射弹飞行状态的变化不稳定,使其飞行轨迹偏离理想弹道,形成射弹散布,命中率降低。稳定部用于保持射弹在飞行中具有抗干扰特性,以稳定的飞行状态、尽可能小的攻角和正确姿态接近目标。稳定部的典型结构形式有以下两种:

(1)急螺稳定,是指按陀螺稳定原理,赋予弹丸高速旋转的装置,如一般炮弹上的弹带、某些射弹上的涡轮装置。

(2)尾翼稳定,是指按箭羽稳定原理的尾翼装置,在火箭弹、导弹及航空炸弹上被广泛采用。

3.弹药工程及其研究对象

弹药工程是一个涉及面极广的工程性学科,内容包括常用弹药及新型弹药的构造、作用原理、毁伤原理与效应、弹药总体设计以及引信技术、火工烟火技术、外弹道和气动力等专业技术基础知识。

弹药工程的研究对象有:各类弹药从投射至终点毁伤全过程中所发生现象的本质;各组成部分的工作原理;结构零部件的运动规律;弹药的设计理论及方法。此外,从弹药工程出发,还必须研究直接涉及的相关理论与技术,如爆炸动力学、燃烧学、高速碰撞及侵彻力学、材料及结构动态响应、核物理、化学与生物学等学科中的相关应用基础理论。控制与遥感、推进及驱动、减阻、无源干扰、瞬态信息检测等相关技术,分别作为弹药设计的理论基础及弹药新产品研制的技术基础。

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