正在射击的新型车载速射迫击炮研究

摘 要：迫击炮在我国国防中发挥着至关重要的作用，是军事国防不可缺少的一种重要装备。新型车载速射迫击炮在原有迫击炮基础上改进而成，相比于传统的车载速射迫击炮性能更优。为了加强人们对新型车载速射迫击炮的进一步认识，本文以国产车载速射迫击炮为例，首先对车载速射迫击炮进行简要介绍，然后对处于正在射击状态的迫击炮关键结构进行分析。

关键词：射击状态；SM4型81毫米车载速射迫击炮；关键结构

迫击炮诞生于20世纪初，在经历了一段低谷时期的发展后其射程短、弹道曲率大、机动性强等优点逐渐在战争环境中显现，尤其是在复杂的战场环境下，自此迫击炮开始走上快速发展道路。迫击炮分为牵引式、自动式和单兵携行三种类型，其中自行式具有火力猛、机动性强、生存适应能力强等多种优点。对迫击炮进行研究，有助于推动国内迫击炮制造技术进步，对增强我国综合国防力量具有重要意义。

1 国产新型车载速射迫击炮介绍

SM4-81毫米车载速射迫击炮是我国最新研发的一款车载速射迫击炮。在整个研制过程中，国家迫击炮专业研制机构协同其他各参与方，经多次样机试验、检测，最终取得了较为满意的研发成果，实现了迫击炮武器系统的一体化设计，实现了高机动性能、高速射等多种关键技术。

SM481毫米车载速射迫击炮武器系统主要由底盘系统、火力系统、弹药系统、火控电气系统等多个子系统构成，底盘系统采用国产东风EQ2050军用越野车底盘，行程最远可超550km，车速最高超100km/h[ 1 ]。与82毫米车载速射迫击炮相比，SM4-81毫米车载速射迫击炮不仅保留了迫击炮火力猛的特点，更在此基础上实现了武器功能的进一步提升和丰富。通过使用微光镜、激光直瞄镜，实现了夜间瞄准射击和半直瞄准射击；通过配备电机驱动方向机和火控计算机，实现了炮弹发射命中率的提升，射击准备时间的缩短，方向调炮的快速准确进行以及射击诸元解算的自动进行和诸元装定精确度的提升。

2 正在射击的车载速射迫击炮关键结构性能分析

2.1 速射迫击炮发射过程中的非线性行为

SM481毫米新型车载速射迫击炮由众多复杂零部件组装而成，机械系统十分复杂，在发射过程中伴随有强冲击、瞬时、高能等一系列行为，这一正在发射的过程会使结构部件的变形与刚体运动发生耦合，进而产生强烈的非线性行为[ 2 ]。对于正在发射的车载速射迫击炮而言，其非线性行为主要表现在三方面，即边界条件非线性（在分析过程中边界条件发生了变化）、材料非线性（材料的应力应变关系表现为非线性）和几何非线性（位移大小影响着结构响应）。

接触问题是边界条件非线性中的一个典型问题，当发生非线性行为时，对于边界条件的分析将是在计算过程中逐步确定而不是在计算之前就能全部确定。材料非线性指实际应用中材料的本构关系所包含的应力应变、载荷作用时间等因素之间关系的非线性。在车载速射迫击炮发射初期，弹药在驱动压力的作用下运动，使得弹带逐渐进入膛线内部，这一过程弹带的材料会经历一个从弹性到塑性，再到最后失效的变化过程，是材料的一种典型非线性表现[ 3 ]。几何非线性，速射迫击炮在后坐复进运动过程中，炮管在复进机力等多种力的综合作用下后坐，然后依靠复进机重新复进，弹丸运动亦是如此，这一过程会发生大转动、大翻转、大位移，进而产生几何非线性。

2.2 车载速射迫击炮关键结构的静、动能分析

车架结构是车载速射迫击炮的关键结构之一，也是车载速射迫击炮底盘系统中的最基础部分，其不仅性能对迫击炮的使用安全性、射击稳定性和射击精度等各种性能有着直接巨大的影响，而且承载着迫击炮的静动载荷与发射过程中产生的后坐力。为了进一步了解处于发射过程中速射迫击炮车架结构的性能（动态性能、静态性能），本文采用有限元分析法对正在发射过程的车载速射迫击炮车架结构受力情况进行分析。

迫击炮的车架结构有综合式、框式（边梁式、周边式）和脊梁式三种形式，而国产SM481毫米车载速射迫击炮的车架结构采用的是边梁式结构，为由若干个横梁和分布在左右两边的两个纵梁组成的刚性架构[ 4 ]。在发射过程中，迫击炮的车架结构主要受车辆自身的重力和后坐力两种力作用，由于车架第6横梁与反后坐装置相连，发射时迫击炮产生的后坐力会直接传递到车架结构的6横梁上。

根据上面对正在发射中迫击炮车架结构的受力分析，采用Solid Works软件对车载速射迫击炮车架结构进行三维建模，车架模型为边梁式结构，由2根纵梁、6根横梁组成，纵梁内设有加强板，为车架主要承载部分。

为便于计算，需要对三维模型进行简化处理，忽略小孔等一些尺寸较小的结构，保留车架的主要力学特性，然后将简化后的模型转换格式导入到有限元软件中进行静、动态性能分析[ 5 ]。分析结果显示：发射中的车载速射迫击炮车架静力学特性为第6横梁承受最大重力与后坐力，而动力学特性表现为车架第6横梁所承受的后坐力随着时间的变化而变化。

3 总结

车载速射迫击炮是迫击炮常见类型中的一种，在国防炮兵训练中占据重要地位，而新型车载速射迫击炮机动性能强、火力更猛，是对迫击炮制造技术进步的一种成分体现和证明。在增强综合国力要求不断提升的情形下，对车载速射迫击炮的研发研制及其理论研究是相关人员要做的一项重要工作。总之，研究新型车载速射迫击炮，研究正在发射中的车载速射迫击炮意义重大。

参考文献：

[1] 陈立春.正在射击的新型车载速射迫击炮[J].兵器知识，2016，08：86.

[2] 陶齐冈.基于刚柔耦合模型的某车载迫击炮关键结构分析[D].南京理工大學，2014.

[3] 国产SM4型81毫米车载速射迫击炮[J].兵器知识，2008，11：35-36.

[4] 冯帅. 60mm全自动轻型迫击炮后坐力缓冲和方向机的设计与研究[D].东北大学，2013.

[5] 邬欣明.某车载自动迫击炮全炮动力学仿真[D].南京理工大学，2008.

作者简介：

冯鹏（1993-）男，蒙古族，河北张家口人，本科，研究方向：速射迫击炮。