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某型弹高低压发射结构设计及试验验证

2024-02-21胡鹏程张从金刘佳林阎虎虎吴小乐

中国军转民 2024年2期
关键词:封盖

胡鹏程 张从金 刘佳林 阎虎虎 吴小乐

【摘要】本文通过对弹药发射结构的分析,设计了一种高低压发射结构;介绍了高低压发射结构的基本思路及优势,开展了高低压发射结构的试验验证并成功应用于某型弹。

【关键词】高压腔|低压腔|发射结构|弹筒|封盖|试验验证

弹药发射是利用底火引燃弹药内的发射药,产生高温高压气体推出弹丸沿预定弹道曲线飞行的过程。对于初速要求较低的弹药,采用高低压发射方式可保证小装药在高压室充分稳定燃烧,低压室气体推动弹丸运动,有效减轻弹筒质量,降低弹丸结构强度,提高弹丸装填系数,从而提高弹药的毁伤效能。

一、某型弹的结构设计

某型弹属于储运发一体弹药,隶属于某重要目标综合电子防护系统中的自卫防护器材,通过弹丸爆炸形成无源干扰诱饵,用于保护载车免受敌激光、红外及多模复合制导武器毁伤,实现自卫防护抗,其使用效果示意图如图1所示。

该型弹具有射速低(炮口速度约20m/s)、射程短(约20m)的特点,同时要求弹丸重量轻(不大于2kg)、装填系统大的要求。

该型弹主要由底火、连接螺、抛射药包、抛射药盖、弹筒、弹丸、封盖等组成,全弹结构示意图见图2,箭头方向为飞行方向。底火作用后,引燃抛射药包,产生高温高压气体在高压腔内迅速膨胀做功,推动抛射药盖,同时推动弹丸剪切封盖。当抛射药盖推出后,高温高压气体进入更大的空腔(简称低压腔),示意图如图3所示,推动弹丸继续向前加速运动,飞行至预定距离弹丸爆炸并形成干扰云团,可有效阻断重要目标的可见光波段的光学特性、中远红外波段的红外辐射特征和激光回波信号,使来袭导弹失去其锁定攻击的目标。

二、高低压发射结构设计

(一)高低压腔的压力计算

发射药选用双基发射药,具有能量高、吸湿性小、物理安定性和弹道稳定性好的特点。

经强度校核,弹筒的连接处最易受破坏的地方为弹筒与封盖的螺纹连接处,可承受低壓腔的压力,而不能承受高压腔的压力,因此,弹丸出弹筒前封盖需被剪切,以免弹筒内出现高压,破坏弹筒。

(三)封盖的安全性与可靠性设计

为了满足弹药勤务处理及发射过程中的安全,弹药需满足跌落时的安全性及发射强度要求,跌落时需保证封盖完整,发射时需保证封盖端部被可靠剪切同时弹筒完整。

1.跌落时弹药的安全性设计

封盖选用超硬铝7A04材料,设计结构如图4所示,弹药在装配过程中封盖与弹丸端面接触(如图2所示),不存在勤务处理过程中的弹丸与封盖之间的窜动,且轴向跌落时端面着地,从而可保证勤务处理时的安全。

2.发射时的可靠性设计

三、试验验证情况

(一)靶场试验情况

采用铜柱法对5发配重弹进行了低压腔膛压测试,采用高速摄像机对炮口速度及飞行至最高点距离进行了测量,靶场试验图见图5所示,试验情况见表1,满足设计要求。

(二)勤务处理试验情况

为了验证勤务处理时的安全性,选用5发配重弹参照GJB4225A的要求进行了5个方向的1.5m裸弹跌落试验,跌落后的照片如图6所示。封盖与弹筒均完好,满足勤务处理要求。

四、结论

本文采用理论分析与试验验证的方法,设计了一种高低压发射结构,得到以下结论:

(1)弹筒采用非金属材料,可有效减轻产品重量,同时降低产品生产成本。

(2)采用高低压发射结构,可降低对弹筒的强度要求。

(3)通过弹筒与封盖、发射强度与封盖剪切的合理设计,可保证弹药勤务处理时的安全性与发射时的可靠性。中国军转民

参考文献

[1]肖春云.发射药床撞击与挤压试验系统工作机理分析[D].南京理工大学,2011.

[2]廖欢欢,张海波,等.高低压室发射弹丸内弹道仿真与试验研究[J].弹道学报,2022,34(4):45-51.

[3]张盛森,李强,等.双药室高低压变初速发射内弹道与卸压膜片分析[J].火炮发射与控制学报,2023.

[4]陈明华,阎建平.发射药燃烧光谱测试技术[J].光电技术应用,2011,26(4):86-88.

[5]郭晓刚,王怀军,等.GJB4225A-2015《榴弹定型试验规程》[M].中国人民解放军总装备部,2015:46-47.

(作者单位:江西新明机械有限公司)

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