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世界各国军工重点方向之一:射程达30左右炮弹

火炮作为“战神”,是现代战争中不可或缺的重要装备炮弹底排增程技术发展概况,火炮射程是衡量现代火炮性能的重要因素之一。如何进一步提高现代火炮的射程成为世界各国军工部门重点研究的方向之一。此前,为了进一步增加现代火炮的射程,要么加长火炮的枪管长度,要么加大炮膛容积。北约的三个155毫米火炮改革就是基于以上两个方向。

但受材料、加工工艺等因素的影响,无论是火炮的枪管还是火炮的药室容积,火炮射程的增加都是有上限的,目前还没有能够将现代火炮的射程提高到令人满意的水平。在这种情况下,人们开始将目光转向炮弹,希望通过优化炮弹的设计,进一步提高现代火炮的射程。

这些专门用来增加火炮射程的炮弹就是我们现在通常所说的“增程炮弹”。为了方便读者朋友的阅读和理解,本文将介绍几种世界上主流的增程炮弹,让读者朋友对这些特殊的增程炮弹有更深入的了解。

枣核弹——通过优化弹丸形状设计的增程弹丸

早期,世界各地军队使用的炮弹大多是常规的圆柱炮弹。传统圆柱壳在大气中飞行时,由于大气的摩擦阻力,实际航程远小于理论航程。冷战初期,美国和比利时计算出85mm圆柱炮弹的实际射程只有理论射程的30%左右。因此,美国和比利时决定通过优化炮弹的形状来增加火炮的射程。

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美国和比利时联合研制的新型弹丸是枣核弹。枣核弹是一种低阻增程弹。5.5x-6x 级别。

因为枣核弹的外形更加圆润,为了让枣核弹在炮筒内部仍然像圆柱壳一样保持稳定的旋转状态,枣核弹设计了传统的松紧带和子弹身体。将挡块居中,让枣核弹尽可能沿枪管轴线旋转飞行。

枣核弹的射程虽然较传统圆柱弹有很大提升,但由于弹体的外形设计,枣核弹的精度比传统圆柱壳略低,而且射程越远是。, 准确率下降更明显。

凹壳 - 扩展范围的外壳,可降低外壳底部的阻力

传统圆柱壳在飞行时,受到的阻力有头部阻力、摩擦阻力、尾部阻力、底部阻力等阻力。传统的圆柱壳在飞行时会在底部形成低压区,形成底部阻力。底凹弹的弹体底部是凹形的,可以减少这部分的底部阻力。

当然,它不是传统的圆柱壳的底部凹入设计,而是底部凹壳。除了弹体底部的凹面设计外,下凹弹体的弹体形状更细长,弹体整体重心比传统圆柱弹体更靠前,弹头弧度也更纤细。

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根据凹痕的程度,底凹弹的射程也不同。主流底凹弹丸的底部约为弹丸直径的0.5倍。也有凹陷深度较大的底部凹形弹丸。

增程火箭弹 - 由火箭发动机推进的增程弹丸

顾名思义,火箭加长弹丸是一种通过在弹丸底部安装火箭发动机来增加弹丸射程的弹丸。火箭增程弹与常规圆柱弹相比,主要增加了火箭发动机、推进剂和弹壳稳定装置。火箭发动机在大炮发射前不工作,在大炮发射一段时间后开始工作,推动弹丸飞行。

根据增稳方式的不同,火箭增程器还可以分为旋转火箭增程器和尾部火箭增程器。旋转式火箭增程弹主要依靠弹壳的自旋效应来稳定飞行状态,而尾翼式火箭增程弹则依靠机尾来稳定飞行状态。前者的火箭发动机较短,因此在射程上不如后者。

无论是旋转火箭增程弹还是尾翼火箭增程弹,由于弹丸本身有一部分被火箭发动机、推进剂和稳定器占据,主装药比常规圆柱弹小,而且功率也比较高 低。另外,火箭发动机在大炮发射后第二次点火,偏心推力会导致火箭发动机启动前弹丸的自旋轴与火箭发动机有一定的偏差,最终导致降低火箭延伸射弹的实际精度。

底部排气 - 通过底部排气减少阻力的增程弹丸

底部排放弹丸通常被称为底部排气弹丸。与底放弹相比,底放弹在弹体尾部增加了底部排气装置,进一步降低了弹丸在飞行中的底部阻力。,一般可以将常规常规炮弹的射程提高25%-30%。这里需要注意的是,虽然都是底部引爆,但是底部引爆弹和火箭增程弹的基本原理是不一样的。火箭增程弹是为了增加弹的推力,而底卸弹则是在弹的底部形成一个高压区,减少弹的底部涡流,从而降低弹的底部阻力。弹丸,

底排弹的准确性也存在一些问题。由于加工精度的原因,底排弹的底部排气装置的工作时间长度和位移不同,距离散布比较大。但与火箭增程弹相比,底排弹不会产生偏心推力,对弹壳精度的影响也小于其他增程手段。常与其他增程手段配合使用,具有良好的发展前景。

Ramjet Extended-Range Projectile - 一种使用冲压式喷气发动机的射弹

冲压发动机增程弹与火箭增程弹相同。它通过在弹丸上安装推进装置来提高弹丸的飞行速度,最终增加弹丸的射程。然而,冲压式喷气增程弹使用冲压式喷气发动机而不是冲压式喷气发动机。增程火箭上的火箭发动机。

冲压式喷气增程弹的弹体配有一个用于压缩空气的进气口。冲压式喷气增程弹发射后,空气首先以高超音速从进气口进入喷油器,减速后进入燃料室,与弹丸本身携带的燃料混合燃烧,形成一个喷射推力,推动弹丸高速飞行。

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由于冲压式喷气增程弹压缩空气并提高燃料的燃烧效率,因此整体推进效率非常高。但由于冲压式喷气增程弹结构复杂,推进设备占用弹丸空间大,弹丸主要装药量减少,威力不如常规圆柱弹丸。而且,冲压式喷气增程弹造价昂贵,不便于大规模推广使用。

滑翔增程弹丸 - 具有滑翔面的增程弹壳

滑翔增程弹的设计思想来源于滑翔机。滑翔增程弹的基本思想是弹丸在以一定攻角和一定速度飞行时,依靠弹体上机翼产生的升力,使弹丸在弹丸内不断滑翔。像滑翔机一样的空气。,这增加了壳的范围。由于弹丸在不同的飞行速度和不同的攻角下获得的升力不同,为了使滑翔增程弹丸具有一定的精度,会在其上增加一个制导模块。

由于滑翔增程弹不需要在弹体中添加额外的推进剂燃料,且滑翔增程效果明显,是目前各国增程弹药的主要研究方向之一。但由于滑翔式增程炮弹需要与制导技术相结合才能获得较好的打击效果,整体结构复杂,生产难度大,成本高,在大范围内存在一定的障碍。 ——规模化推广使用。

复合增程壳 - 使用两种以上增程技术的增程壳

复合增程壳不是特殊的增程壳,而是使用两种或两种以上增程技术的增程壳。比如上面提到的国产火箭助滑增程制导炮弹,就使用了火箭助推增程和滑翔增程两种增程技术。

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目前,世界上主流的复合增程炮弹主要是底板增程和火箭辅助增程的组合方式。当然,即使在底排增程和火箭助推器的组合模式下,也可以根据具体设计进一步细分三个选项。

首先是火箭发动机本身是底排装置的一部分。大炮发射后,火箭发动机首先以低速燃烧,以降低炮弹的底部阻力。炮弹飞到一定高度后,开启火箭发动机进行助推飞行。二是底排装置与火箭助推器串联布置。底排装置完成后,火箭发动机将再次工作。第三种是火箭发动机部署在弹体顶部炮弹底排增程技术发展概况,底排装置部署在弹体底部。两者相互独立,在工作中不会对对方产生太大影响。

一般来说,由于复合增程弹的射程比较远,为了保证精度,无论采用哪种复合增程方案,最终都会与制导技术相结合。这也是目前世界上主流的大口径超远程增程弹基本上都是制导弹的原因。

结论——发展前景广阔的增程炮弹

大口径火炮炮管和大容积火炮的制造技术,到现在也只有少数几个国家掌握。但是,扩大炮击范围是各国军队的现实需要。在这种情况下,增程炮弹成为增加炮击射程的技术含量较低的手段。

因为各种增程手段都会或多或少对炮弹的精度产生一定的影响,在这种情况下,为了让增程炮弹发挥更大的战斗力,就需要依靠惯性制导、GPS引导和北斗引导等引导方式。随着军事制导方式的逐步发展,增程炮弹未来将有更广阔的发展前景。