常规迫击炮弹一般结构组成

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：尾翼稳定的常规迫击炮弹通常由引信、弹丸、发射装药和底火四大部分组成, 与其他火炮弹药相比, 不带有药筒结构。这种外形不但对减小涡流阻力和摩擦阻力有利, 而且使弹丸质心前移, 对飞行稳定性有好处。近年来, 迫击炮弹上采用闭气环结构取代闭气环槽。

迫击炮有滑膛迫击炮和线膛迫击炮两类, 相应地, 迫击炮弹也有尾翼稳定与旋转稳定两类。世界各国现装备的迫击炮绝大多数是滑膛的, 因此本节主要介绍滑膛迫击炮配用的尾翼稳定迫击炮弹。

尾翼稳定的常规迫击炮弹通常由引信、弹丸、发射装药和底火四大部分组成, 与其他火炮弹药相比, 不带有药筒结构。弹丸通常由弹体、装填物、尾翼稳定装置等组成。

1.引信

引信的作用主要是保证弹丸在预定的位置 (或时间)、以预定的方式起作用。由于迫击炮弹的种类多样, 迫击炮弹引信的类型也是多种多样, 有触发引信、时间引信、近炸引信。由于引信相对独立, 有专门的书籍进行介绍, 本书不再叙述。

2.弹丸

早期的迫击炮弹通常以亚声速飞行, 在这种情况下弹丸主要受涡流阻力和摩擦阻力, 因而迫击炮弹多采用水滴形。这种外形不但对减小涡流阻力和摩擦阻力有利, 而且使弹丸质心前移, 对飞行稳定性有好处。近年来, 为了提高射程, 迫击炮弹的初速已接近或突破声速, 为减少激波阻力的影响, 广泛采用了头部比较尖锐、尾部比较细长的所谓海豚形。另外, 为了增大弹丸威力, 增加弹腔的装填容积而采用长圆柱部的外形结构, 称为大容积形。

1) 弹体

根据迫击炮弹膛压低、发射时受力小的特点, 为便于生产、降低成本, 水滴形和海豚形迫击炮弹的弹体多为铸造成型, 其材料原来为钢性铸铁, 即在优质生铁中加入大量废钢而得到的低碳低硅的优质灰口铸铁, 其力学性能较差, 强度较低, 弹丸爆炸后往往破片过碎, 有效破片少。近年来已逐渐采用稀土球墨铸铁, 即在铸铁熔炼时加入适量的稀土族元素, 以促使铸铁中的片形石墨变为球形, 这种材料弹体的强度和破片性能都得到改善。弹体铸造成型后, 采用喷沙法或滚动球磨法清理和打光内外表面, 仅定心部和口螺、尾螺处进行机械加工。大容积型迫击炮弹为增大装填容积, 弹壁较薄, 弹体多采用轧制钢材机械加工成型。

迫击炮弹定心部用来保证迫击炮弹在膛内下滑运动时弹丸轴线和炮膛轴线尽可能一致, 以保证迫击炮弹膛内运动的正确性。水滴形和海豚形迫击炮弹的定心部位于圆柱部, 与尾翼片下端外侧的定心突起共同起定心作用, 构成迫击炮弹的导引部。大容积型迫击炮弹则有上、下定心部。由于迫击炮弹通常是炮口装填, 依靠重力下滑迫击发火, 因此迫击炮弹定心部直径应当小于炮膛直径, 留有一定的弹炮间隙。弹炮间隙不应当太小, 一方面使得迫击炮弹下滑时能顺利地排出膛内气体, 下滑到膛底时具有一定的速度和撞击动能, 确保迫击发火的需要; 另一方面, 应使得迫击炮弹下滑运动的时间短, 确保发射速度的需要。但是, 弹炮间隙也不宜太大, 弹炮间隙过大则发射时火药气体通过弹炮间隙的外泄量增加, 膛压、初速下降过多, 内弹道性能不稳定; 另一方面, 弹炮间隙过大将使弹丸发射时膛内运动正确性难以保证, 弹丸出炮口时侧方速度变大, 射击密集度变差。

为了解决迫击炮弹顺利下滑与减少火药燃气外泄的矛盾, 在迫击炮弹的定心部上车制了若干条环形闭气环槽。闭气环槽的作用如图3 -2 所示。发射时高压火药燃气外泄流经这些环槽, 在环槽处体积膨胀, 压力下降, 流向改变,外泄火药燃气经多次膨胀和产生涡流后, 流速明显减慢, 从而起到阻滞并减少火药燃气外泄的作用。闭气环槽无法完全阻止火药燃气外泄, 通常有10% ~ 15% 的火药燃气通过间隙泄出。

近年来, 迫击炮弹上采用闭气环结构取代闭气环槽。闭气环属于扩张式闭气装置,采用聚四氟乙烯或聚四氯乙烯之类的材料制作, 断面为矩形或圆形, 有的纵向上有数条沟槽, 因而该处的抗张强度较低。闭气环一般缩装在迫击炮弹定心部下方的沟槽内, 外径略小于弹径, 因而装填时不影响迫击炮弹下滑运动。发射时, 在膛内火药燃气压力作用下, 闭气环径向扩张, 闭塞弹炮间隙, 防止火药燃气外泄, 其作用示意图如图3 -3 所示。

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图3-2　闭气环槽的作用

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图3-3　闭气环作用示意图

(a) 装填过程; (b) 发射过程

出炮口后, 闭气环破碎飞离弹体, 从而避免胀大了的闭气环增大空气阻力。实践证明, 带闭气环的迫击炮弹, 不仅可以减少火药燃气的外泄, 使内弹道性能稳定, 而且可以减小弹丸出炮口瞬间的侧方速度, 提高射击密集度。

2) 装填物

装填物的种类主要取决于弹丸的战斗效能, 弹种不同, 装填物也各不相同。一般来说, 榴弹内装填猛炸药, 特种弹内装填能够产生特种效能的烟火剂, 子母弹内装填子弹及抛射 (开舱) 装置。榴弹内装填的炸药种类及质量与弹体材料、壁厚相匹配, 以期获得最大的杀伤爆破效果。采用铸铁弹体的榴弹, 装填炸药的猛度不宜过大, 否则弹体将被炸得太碎, 破片性能不好, 影响杀伤威力。

3) 尾翼稳定装置

迫击炮弹利用尾翼实现飞行稳定, 并且借助尾翼来安装发射装药。

由于迫击炮弹初速较小, 一般采用固定式的同口径尾翼即可实现飞行稳定。固定式尾翼由尾管及尾翼片两部分组成, 如图3 -4所示。

尾管使得迫击炮弹的阻心后移, 增大稳定力臂。水滴形及海豚形迫击炮弹的尾管长1 ~2 倍口径, 大容积的尾管较长。尾管前端螺纹用以与弹体尾部螺接。尾管内安装基本药管, 尾管外安装附加药包。尾管壁上钻有多个传火孔, 供排出基本药管的火药燃气,以便点燃附加药包。传火孔一般分数层轴对称分布, 并与附加药包对正, 以保证同时全面地点燃附加药包。为了防止发射时火药燃气将基本药管壳压出留膛, 影响下一发的发射, 在尾管口部与基本药管金属底座相对应的地方车有一道环槽, 叫作卡座环槽或驻退槽。发射时在火药燃气压力作用下, 基本药管的金属底座膨胀, 嵌入卡座环槽内, 使基本药壳随弹带走, 不致脱落留膛。

尾翼片的作用主要是在迫击炮弹飞行时使空气阻力中心后移, 形成稳定力矩。为使得空气动力均匀, 尾翼片应均匀、对称、呈辐射状排列在尾管周围。以前生产的尾翼片一般由低碳钢板冲压成型, 用点焊方法焊接在尾管上, 这样很难精确地保证翼片位置和方向的一致性。近年来采用铸造, 整体铸造尾翼可保证翼片精确对称和尾翼与弹体同心要求, 以减小射弹散布。过去, 为了减少迎面空气阻力, 翼片都平行于弹轴。近年来, 为了使迫击炮弹微旋 (这对于减小散布有利), 有的在翼片上设置偏刃, 有的将翼片倾斜一个很小角度。翼片的数目一般为多片。在翼片的下缘外侧有一突起, 其直径与定心部直径相当, 称为定心突起, 它与弹体上的定心部共同构成导引部, 以保证迫击炮弹装填下滑时底火与击针对正和发射时沿炮膛的正确运动。勤务处理中, 要注意保护尾翼片, 避免碰伤变形, 定心突起应防止锈蚀。

3.发射装药

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图3-4　迫击炮弹固定式尾翼

1—尾管; 2—传火孔; 3—尾翼片;4—卡座环槽; 5—定心突起

迫击炮弹发射装药由基本药管和附加药包两部分组成。

1) 基本药管

基本药管内装基本装药, 用于点燃附加药包。中、小口径迫击炮弹的基本药管往往还可作为零号装药射击。

基本药管有带底火的和不带底火的两种。带底火的基本药管通常由管壳、底火、隔片、点火药、发射药及封口垫等组成, 如图3 - 5所示。底火装配在管壳底部, 在它的上方依次装有点火药、发射药、封口垫, 经收口各零件被固定在管壳内。

管壳由纸管、铜座等牢固压合而成。在铜座上方, 纸管局部扩张部位称为 “胀包”, 具有弹性, 其直径比尾管的内径稍大, 以过盈配合来保证基本药管在装入尾管以后不致脱落。铜座底部有凸缘, 基本药管装入尾管时, 凸缘起定位作用, 以保证底火与击针撞击瞬间基本药管不窜动, 不致发生缓冲瞎火。

带底火的基本药管可一次装入尾管, 使用操作简单, 但其缺点是不便作换件修理。某些国家迫击炮弹的基本药管不带底火, 由药管、传管和发火座三个部件组成, 如图3 -6 所示。对于不带底火的基本药管, 为了确实点燃管内的装药, 在靠近底火的一端装有传火药。因此, 在使用这种基本药管时, 应注意其装配方向,必须使其底端对正底火, 切勿倒置。

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