异型弹体合膛技术

2022-04-02张从泾白文华郑红生甄春燕

新技术新工艺 2022年3期

张从泾，白文华，郑红生，甄春燕

(河南北方红阳机电有限公司，河南南阳 473000)

随着武器装备技术的发展，弹体外形由传统圆柱形逐渐向多面型、大结构尺寸等异型方向发展[1]。弹体的合膛质量对于发射系统正常与否具有至关重要的作用；异型弹体合膛对于弹体外形与发射箱内腔机构的对正、弹体的吊装、弹体的滑膛等方面提出了更多维度及安全要求[2]；弹体与发射箱合膛导轨长，弹体稍有不正就会给弹体合膛及退膛带来很大的困难，导轨的直线度易造成损伤，影响弹体发射的精确性及安全性；弹体质量大，需要的合膛弹体吊装及推力负载大，对于工作强度具有更高的要求；弹体威力当量增大，对于弹体合膛过程中由于电效应引起的安全效应要求增大[3]。

传统弹体合膛及退膛装置如图1所示。采用行车将弹体吊起，人工对正，通过牵引绳索将弹体拉入及拉出发射箱实现弹体的合膛。弹体进入发射箱前，由于人工对正，弹体与发射箱内膛很难保证在同一直线上，致使弹体易在膛内卡住[4]；弹体在发射箱内移动过程中，牵引绳上的力很难保证同发射箱内膛保持一致，易造成膛内导轨损伤，影响弹体发射的精确性及安全性；另外，行车工作的电流效应易对弹体起爆系统产生影响，降低弹体的安全性。因此，设计一种低成本、安全、高效的弹体合膛及退膛装置是十分必要的[5]，新型弹体合膛及退膛装置主要针对异型弹体在合膛中出现的外形结构对正难度大、弹体质量大、弹体结构长及弹体电效应累计效应引起的不安全等因素导致的异型弹体合膛矛盾开展必要性研究。

1 异型弹体合膛的工作原理

新型弹体合膛装置能保证异型弹体顺利合膛及退膛，确保异型弹体合膛的各项战技指标。不仅解决了异型弹体合膛前弹体与发射箱的对正难题，承担了异型弹体高质量负载的问题，保证异型弹体在膛内运动时弹体受力的直线性、均匀性；还避免了异型弹体高威力的电效应引起的安全问题，有效提高了弹体合膛的安全性及弹体合膛及退膛的效率[6]。

异型弹体合膛及退膛装置如图2所示。该装置包括发射箱、异型弹体、弹体导轨车(可调弹体左右上下位置)、钢丝绳、推弹车、激光水平仪、手动减速器绞盘和弹箱可调支架(可调整弹箱左右位置)。工作时，将发射箱、弹体导轨车、激光水平仪依次放置在同一水平地面的同一直线上，打开激光水平仪的激光灯，调节激光水平仪水平垂直光线方向至其与发射箱导轨在同一直线上；调节弹体导轨车方位与激光灯光线方向一致；将发射箱放置弹箱可调支架上，弹体放置于弹体导轨车上，调节弹体位置使其与发射箱安装位置对齐，这样保证弹体导轨车与发射箱安装位置在同一直线上[7]。弹体导轨车通过钢丝绳与手动减速器绞盘连接弹体导轨车，手动减速器绞盘均匀推动弹体送入发射箱。

该装置通过激光光线方位调节、装弹车方位调节旋钮，使发射箱导轨、弹体、激光光线在一条直线上，确保合膛之前弹体与发射箱较好对正；弹体与弹体导轨车连接，弹体导轨车与手动减速器绞盘用钢丝绳连接，通过手动减速器绞盘匀速转动可以将弹体匀速拉入或拉出发射箱内膛，作用在弹体上的力沿着弹体方向，避免了弹体卡膛；另外，此装置无外接电源，降低了弹体受到电效应的风险。总之，该装置保证了异型弹体合膛前弹体与发射箱导轨对正的准确度，防止合膛及退膛过程中弹体与导轨方向的不一致，而且保证弹体在膛内运动时弹体受力的直线性、均匀性，提高弹体合膛及退膛效率，有利于发射箱膛内导轨的保护及弹体发射的精确性及安全性[8]。

2 异型弹体合膛关键技术

本文主要利用激光亮度高、直线度强的特点，将激光作为弹体与发射箱对正的参照物，通过方位调节装置调节弹体与发射箱方位使得弹体与发射箱轴线均与激光方向对齐，以实现合膛之前弹体与发射箱较好对正，为合膛提供弹体与发射箱方位对正基础；利用推弹导轨车装置既解决了弹体合膛过程中的直线度要求，又有助于拖动弹体，解决了异型弹体质量大的拖弹难题；利用无电效应的推弹技术将弹体沿着确定的方向推入发射箱，实现了弹体与发射箱合膛过程的安全问题。

2.1 激光对正技术

激光灯原理是采用YAG固体激光器，使用氪灯及Nd；YAG晶体棒产生激光束，通过变频形成可见的绿色光。激光灯具有射程远、颜色鲜明、亮度高、指向性好、光分散度小等特点。利用激光指向性好的特点，调节发射箱、弹体方位使其与激光光线方向在同一直线上，保证弹体与发射箱较好地对正[9]。

2.2 方位调节技术

发射箱和弹体方位调节主要是水平、垂直2个方向调节。合膛过程中，发射箱放置在发射箱可调支架上，弹体放置在方位可调弹体导轨车上。通过激光水平仪确定基准方向，调整弹体及发射箱相对位置，激光水平仪能够提高方向调节的效率及精确性。当激光方向确定后，方位调节技术可精确实现发射箱、弹体、激光光线在同一直线方向上，为弹体合膛创造方向对正条件。

2.3 导轨车技术

弹体及发射箱通过方位调节技术确定方位后，弹体、发射箱、激光光线在同一直线上，然后用紧固装置将弹体与弹体可调方位的导轨车固定。将发射箱与可调方位发射箱支架固定；固定发射箱支架，固定弹体导轨车。以此实现导轨车导轨方向与弹体方向，发射箱方向一致。避免了弹体合膛过程中偏离合膛之前对正的方向，提高了弹体合膛质量。

2.4 推弹技术

推动弹体沿着导轨方向进入发射箱即可完成合膛，要保证作用于弹体上的力沿着导轨车导轨移动的方向是实现弹体顺利合膛的重要保证。将推弹车放置于导轨车的导轨上，在导轨车正后方安装1个滑轮，用钢丝绳将手动减速器绞盘与推弹车连接，通过手动减速器绞盘即可实现弹体的推动，确保弹体合膛过程中受力方向沿着弹体方向；导轨车导轨摩擦因数小，降低了合膛过程中弹体所需的推力，实现平稳、安全、有效合膛；既减缓了大弹体合膛过程中的高推力难题，又避免了合膛过程中的电效应，提高了弹体合膛过程中的安全性。

3 某弹体合膛及退膛试验

针对某异型弹体合膛及退膛质量与效率的要求，开展了弹体与发射箱合膛试验研究。以同批10发异型弹体为试验样本，对比了利用传统合膛方法和新型合膛方法的合膛时间以及弹体与发射箱合膛的同轴性。

3.1 弹体合膛时间

分别记录传统合膛方法和新型合膛方法的合膛时间。试验结果表明，利用异型弹体合膛技术比传统合膛技术合膛时间可以节约90%，异型合膛技术明显提高了弹体合膛效率。

3.2 合膛对正性

利用游标卡尺分别测量传统合膛方法和新型合膛方法合膛后弹体左右两侧面与发射箱左右内腔的距离差，确定弹体合膛与发射箱的同轴性[10]。试验结果表明，利用异型弹体合膛技术弹体与发射箱同轴偏差可以控制在1 mm以内，利用传统合膛技术弹体与发射箱同轴偏差在3 mm以内，异型弹体合膛技术大大提升了弹体合膛质量。

异型合膛采用激光对正技术大大提升了弹体与发射箱对正准确度，明显提升了弹体的合膛效率；利用导轨车推弹技术推动弹体合膛，提升了弹体合膛过程中的直线度，避免了传统合膛弹体电效应，提升了弹体合膛的质量及安全性。