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榴弹的历史发展:从简单到复杂

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:榴弹的发展尤以杀伤爆破榴弹最为典型突出。下面以旋转飞行稳定杀爆弹为例,说明杀爆弹的发展演变过程。全弹的长度通常不超过5倍弹径,头弧部长度远小于圆柱部长度。由于弹底部存有圆柱形底凹,所以较好地匹配了弹丸的阻心与质心位置,全弹长度超过5.5倍弹径,射程有了进一步的提高。实际上弹形的演变是与相应的增程技术同步发展并成熟起来的。

榴弹的历史发展:从简单到复杂

榴弹,是弹药家族中既普通平凡,又神通广大的元老级成员,属于战术进攻型压制武器。发射后,弹上引信适时控制弹丸爆炸,用以压制、毁灭敌方的集群有生力量、坦克装甲车辆、炮兵阵地、机场设施、指挥通信系统、雷达阵地、地下防御工事、水面舰艇群等目标。通过对这些面积较大的目标实施中、远程打击,使其永久或暂时丧失作战功能,达到消灭敌人或延缓敌方作战行动的目的。

榴弹的发展尤以杀伤爆破榴弹(简称杀爆弹)最为典型突出。下面以旋转飞行稳定杀爆弹为例,说明杀爆弹的发展演变过程。杀爆弹是弹药家族中最为活跃的弹种之一。自19世纪中叶发明线膛炮发射长圆柱形杀爆弹以来,为追求“远射程、高精度、大威力”的弹药三大发展目标,杀爆弹经历了以下几方面的演变。

(1)弹体外形的演变

弹体外形的演变以提高弹药射程为目标。其演变过程为从平底远程型弹形、底凹远程型弹形、枣核弹形、底排弹,最终发展到复合增程弹,经历了5个发展阶段。早期的杀爆弹受到弹丸设计理论和火炮发射技术的限制,设计成平底短粗形状。全弹的长度通常不超过5倍弹径,头弧部长度远小于圆柱部长度。短粗的弹形制约了射程的提高。

20世纪初,杀爆弹的体形开始演变为平底远程型,全弹长度已超过5倍弹径,头弧部长度大于圆柱部长度,射程有了提高。这种弹形已成为中、大口径杀爆弹的制式弹形。20世纪60年代,杀爆弹出现了外形与平底远程型相似的底凹远程型弹形。由于弹底部存有圆柱形底凹,所以较好地匹配了弹丸的阻心与质心位置,全弹长度超过5.5倍弹径,射程有了进一步的提高。

20世纪70年代,杀爆弹出现了俗称“枣核弹”的第二代底凹远程型弹形。除了保留底凹机构外,其外形也有几处较大的变化:头弧部长度接近5倍弹径,圆弧母线半径大于30倍弹径,圆柱部长度不足1倍弹径,全弹长度已超过6倍弹径。在尖锐的头弧部通常安装4个定心块来解决“枣核”弹形的膛内定心问题。该弹形通常与底部排气(简称底排)减阻增程技术或底排—火箭复合增程技术配合使用,可获得极佳的增程效果。

(2)增程方式的演变

增程方式的演变以扩大增程效果为目标。仅通过弹形的改变提高杀爆弹的射程,增程效果是有限的。实际上弹形的演变是与相应的增程技术同步发展并成熟起来的。

20世纪70年代,底排减阻增程技术在杀爆弹的平底远程型弹形上获得成功应用,增程效果达到30%以上。20世纪80年代,底排减阻增程技术在杀爆弹的“枣核”弹形上也获得成功应用,使杀爆弹跻身于现代远程压制主用弹药之列。

20世纪90年代以来,底排减阻增程技术和火箭助推增程技术集中应用在155 mm,130mm口径杀爆弹的平底远程型弹形或“枣核”形上。由于充分发挥了底排增程和火箭增程的潜能,155 mm底排—火箭复合增程弹的最大射程突破了50 km,130 mm底排—火箭复合增程弹最大射程已突破45 km,大幅度拓展了炮兵作战的纵深,成为新型远程弹中的宠儿。(www.xing528.com)

(3)破片形式的演变

破片形式的演变以提高杀伤威力为目标。杀爆弹弹体爆炸后自然形成大量破片,其飞散速度可达900~1 200 m/s。早期的杀爆弹主要是利用破片动能实现侵彻性杀伤。由于自然破片形状与质量的无规律性,破片速度衰减得相当快,限制了杀爆弹的有效杀伤范围。

随之而来的改进措施是,将预定形状与质量的钢珠、钢箭、钨球、钨柱等预制破片装入套体,安装在杀爆弹弹体的外(或内)表面。杀爆弹爆炸后,预制破片与自然破片共同构成破片杀伤场。由于预制破片飞行阻力具有一致性,所以带预制破片的杀爆弹将在设定的范围内有较密集的杀伤效果,全弹的杀伤威力有较大程度的提高。

进一步的改进措施是,根据爆炸应力波的传播规律,在弹体外(或内)表面上按照预先设计刻出槽沟,从而在杀爆弹弹体爆炸后产生形状与质量可控的破片;采用激光束或等离子束等区域脆化法,在弹体的适当部位形成区域脆化网纹,从而确保弹体在爆炸后按照预定的规律破碎,产生可控破片。

(4)炸药装药的演变

炸药装药的演变以提高杀伤、爆破威力为目标。炸药类型和爆轰能、弹丸炸药装填系数和装药工艺等,直接影响着杀爆弹的威力和对目标的毁伤效果。对于同样的弹体,将TNT炸药改为A-IX-2炸药后,对目标的毁伤效能会有显著的提高。同样,将B炸药和改B炸药应用到杀爆弹中后,杀爆弹的杀伤威力和爆破威力均会有很大程度的提高。

(5)弹体材料的演变

弹体材料的演变以提高杀伤力、爆破威力为目标。杀爆弹早期使用D50或D60弹钢材料,目前基本上被58SiMn,50SiMnVB等高强度、高破片率钢材取代。这些新型炮弹钢与高能炸药的匹配使用,使杀爆弹的综合威力得到显著提高。

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