常规榴弹基本结构解析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：在杀伤榴弹的铸铁弹体内装填代用炸药阿马托时, 口部要加入一定的梯恩梯, 以起防潮作用。榴弹经常采用的炸药为梯恩梯和钝化黑铝炸药, 在现代大威力远程榴弹中也采用高能的B 炸药。梯恩梯炸药通常用于中、大口径榴弹, 采用压装工艺, 将炸药直接压入药室, 并通过螺杆上升速度来控制炸药的密度分布。

1.榴弹基本结构

榴弹弹丸由引信、弹体、弹带、炸药装药和稳定装置等组成, 如图2 -1所示。图2 -1 中, L 为弹丸长度, Ln 为弹头部长度, Lh 为弹壳头部长度, Ly为圆柱部长度, Lw 为弹尾部长度。

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图2-1　榴弹弹丸的基本结构

(a) 54 式122 mm 榴弹; (b) 73 式100 mm 滑膛炮榴弹1—下定心部; 2—上定心部; 3—引信; 4—弹体; 5—炸药; 6—弹带;7—辊花; 8—剪切环; 9—曳光环; 10—活塞; 11—尾翼座; 12—销轴

1) 引信

榴弹主要配用触发引信, 具有瞬发、惯性和延期三种装定模式, 在需要时也可配用时间引信和近炸引信。

2) 弹体

弹体的结构可分为两类: 整体式和非整体式。非整体式弹体由弹体和口螺、底螺组成。为确保弹体具有足够的强度, 通常要求弹体采用强度较高的优质炮弹钢材, 最常用的是D60 或D55 炮弹钢(高碳结构钢)。其加工方法, 对大、中口径弹体是由热冲压、热收口毛坯车制成型, 而小口径弹体一般由棒料直接车制而成。也有部分弹体如37 mm 和57 mm 高射炮榴弹则采用冷挤压毛坯精车成型的办法, 其材料为S15A 或S20A 冷挤压钢。只有极少数弹体使用高强度铸铁制造。

3) 弹带

采用嵌压或焊接等方式固定在弹体上。为了嵌压弹带, 在弹体上车出环形弹带槽, 槽底辊花或在环形凸起上铲花, 以增加弹带与弹体之间的摩擦, 避免相对滑动。弹带的材料应选用韧性好、易于挤入膛线、有足够强度、对膛壁磨损小的材料, 过去多采用紫铜, 也有用镍铜、黄铜或软钢的。近年来, 已有许多弹丸用塑料做弹带。现在出现的新型塑料, 不仅能保证弹带所需的强度, 而且摩擦系数较小, 可减小对膛线的磨损。据报道, 其他条件不变, 改用塑料弹带可提高身管寿命3 ~4 倍, 如美GAU8/A 30 mm 航空炮榴弹即采用尼龙弹带。

弹带的外径应大于火炮身管的口径 (阳线间的直径), 至少应等于阴线间直径, 一般均稍大于阴线间直径, 此稍大的部分称为强制量。因此弹带外径D等于口径d 加2 倍阴线深度Δ 再加2 倍强制量δ, 即

D = d + 2Δ + 2δ (2 -1)

强制量能够保证弹带确实可以密封火药气体, 即使在膛线有一定程度的磨损时仍起到密封作用。强制量还可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 ~0.002 5 倍口径之间。

弹带的宽度应能保证它在发射时的强度, 即在膛线导转侧反作用力的作用下, 弹带不至于破坏和磨损。在阳线深度一定的情况下, 弹带宽度越大, 则弹带工作面越宽, 因而弹带的强度越高。所以, 膛压越高, 膛线导转侧反作用力越大, 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。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。根据经验, 弹带的宽度以不超过下述值为宜: 小口径≤10 mm; 中口径≤15 mm; 大口径≤25 mm。

弹带在弹体上的固定方法因材料和工艺而异, 对金属弹带, 主要是机械力将毛坯挤压入弹体的环槽内。其中小口径弹丸多用环形毛坯, 直接在压力机上径向收紧使其嵌入槽内 (通常为环形直槽), 中、大口径弹丸多用条形毛坯,在冲压机床上逐段压入燕尾弹带槽内, 然后把两端接头碾合收紧。挤压法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, 在装弹带部位必须做得特别厚, 这样又影响了弹丸的威力。近年来发展了焊接弹带的方法。使用焊接弹带, 弹体上无须深槽, 可使壁厚更均匀。至于塑料弹带, 除了可以塑压接合外, 还可以使用黏接法。

4) 炸药装药

弹丸内的装药为炸药, 它通常是由引信体内的传爆药直接引爆的, 必要时在弹口部增加扩爆管。在杀伤榴弹的铸铁弹体内装填代用炸药阿马托时, 口部要加入一定的梯恩梯, 以起防潮作用。榴弹经常采用的炸药为梯恩梯和钝化黑铝炸药, 在现代大威力远程榴弹中也采用高能的B 炸药。梯恩梯炸药通常用于中、大口径榴弹, 采用压装工艺, 将炸药直接压入药室, 并通过螺杆上升速度来控制炸药的密度分布。钝黑铝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。

5) 稳定装置

发射的弹丸除了靠自身的旋转来维持其飞行稳定性外, 还可以靠尾部的尾翼稳定装置来稳定。尾翼稳定装置是指弹丸上用以使压心后移, 从而使弹丸飞行稳定的装置。尾翼安装在弹丸重心之后, 在出现章动角时, 能增大弹丸后部的空气阻力, 从而使空气阻力中心位于弹丸重心之后形成稳定力矩。

尾翼按其是否能张开可分为固定式尾翼和张开式尾翼两种, 张开式尾翼又可分为前张开式和后张开式两种。

2.弹丸外形

1) 外形

弹丸外形为回转体, 头部成流线型。全长可分为3 部分: 弹头部 (Ln)、圆柱部(Ly) 和弹尾部 (Lw), 如图2 -1 所示。弹头部是从引信顶端到上定心部上缘之间的部分。弹丸以超声速飞行时, 初速越高, 弹头部激波阻力占总阻力的比重越大。为减小波阻, 弹头部应呈流线型, 要增加弹头部长度和弹头的母线半径使弹头尖锐。常把引信下面这段弹头部称为弧形部。某些低初速、非远程弹丸的弹头部形状为截锥形加圆弧形; 有的小口径弹丸的弹头部形状为截锥形。

圆柱部是指上定心部上边缘到弹带下边缘部分。圆柱部越长, 炸药装药越多, 有利于提高威力, 但圆柱部越长, 飞行阻力越大, 影响射程, 二者应兼顾。

弹尾部是指弹带下边缘到弹底面之间的部分。为减小弹尾部和弹底面阻力, 弹尾一般采用船尾形, 即短圆柱加截锥体。尾锥角为6° ~9°定装式炮弹弹丸的弹尾部全部伸入到药筒内, 在弹尾圆柱上预制两个紧口槽, 以便与药筒碾口部结合。因此定装式榴弹的弹尾部要比分装式长些。

2) 定心部

定心部是弹丸在膛内起径向定位作用的部分。为确保定心可靠, 应尽量减小弹丸和炮膛之间的间隙, 但为使弹丸顺利装入炮膛, 间隙又不能太小。通常弹丸具有上、下两个定心部。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。

3) 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) 的部分称为导引部。在膛内运动过程中, 导引部长度就是定心长度, 因此, 其长度影响着弹丸膛内运动的正确性。

常规榴弹基本结构解析

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