弹药增程技术简介
- 格式:docx
- 大小:19.17 KB
- 文档页数:3
外军精确制导炮弹现状及发展趋势精确制导炮弹自诞生起,就以其惊人的作战效能、最小的附带损伤和弹药消耗,深受军事指挥员们的青睐,成为现代战争中武器装备的亮点。
近年来,随着科学技术水平的不断进步,精确制导炮弹的发展突飞猛进,其打击精度和毁伤效能又产生了质的飞跃。
精确制导炮弹概述精确制导炮弹的产生一般而言,火炮射程越远,弹着散布越大,命中精度也就越差。
同时,弹着散布受到许多因素的影响,像火药燃烧的速度、药温变化、药包的湿度,大气密度以及风向等等,甚至连炮弹顶入炮膛时所用的力量不同也会造成弹着散布的不同。
上世纪70年代初,为了有效克服传统火炮弹药的不足,真正提高炮弹的命中率,美军提出研制命中概率不低于50%,或精度在10米以内的精确制导弹药,精确制导炮弹的概念亦由此而来。
近年来,美国还发明了一种精确制导组件,加装到普通炮弹上,能使射击精度小于50米,这类炮弹被称为准精确制导炮弹。
1975年,洛克希德。
马丁公司获得美陆军发展炮射制导炮弹的合同,于80年代初研制出“铜斑蛇”155毫米半主动激光制导炮弹,使火炮具有了前所未有的精确打击能力。
对二战时期的炮兵而言,普通炮弹直接命中目标几乎是一个奇迹,但“铜斑蛇”却创造了奇迹。
前苏联获取了美国陆军研制“铜斑蛇”激光制导炮弹的情报后,为抗衡美国,决定由图拉仪器仪表设计局(KBP)负责研制相应的激光制导炮弹。
到了80年代中期,“红土地”152亳米半主动激光制导炮弹研制成功,并投入到当时还在进行中的阿富汗战争。
早期生产型的“红土地”炮弹性能并不稳定,几年之后,性能开始稳定成熟。
90年代之后,“红土地”成功出口到印度、伊朗、叙利亚、阿尔及利亚和斯里兰卡等国。
精确制导炮弹的分类从制导模式上主要分两大类:第一类是采用末端制导系统,如采用半主动激光寻的头的“铜斑蛇”和“红土地”。
激光半主动制导精度较高,缺点是目标指示器观察员易受攻击。
第二类采用全球定位系统,惯性导航系统在飞行中修正弹道。
滑翔增程炮弹弹道仿真与优化设计
张军挪;王军波;刘丽荣;代华
【期刊名称】《军械工程学院学报》
【年(卷),期】2003(015)002
【摘要】根据滑翔增程炮弹的空气动力特性和飞行弹道特性,通过对滑翔弹道的理论分析,采用控制鸭舵技术,实现炮弹的增程.经过仿真优化可以得到最佳初始射角、助推发动机的最佳点火时间及作用时间、鸭舵的最佳展开时间以及控制系统进行飞行姿态控制所需的最佳摆动角曲线,理想情况下最优滑翔控制模型可使射程达到不进行滑翔控制时射程的1.5~2倍,所得结果对滑翔弹丸的气动力设计及控制系统设计具有一定的参考价值.
【总页数】4页(P42-45)
【作者】张军挪;王军波;刘丽荣;代华
【作者单位】军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TJ410
【相关文献】
1.滑翔增程炮弹的气动布局与外形参数优化设计分析 [J], 肖亮;王中原;史金光
2.滑翔增程弹弹道仿真研究 [J], 涂胜元;王军波;傅廷伟;张本
3.尾翼滑翔增程炮弹最大滑翔距离研究 [J], 丁松滨;王中原;王争论
4.超远程制导炮弹滑翔增程弹道仿真研究 [J], 符蓓蓓;雷娟棉;王冬梅
5.炮弹滑翔增程弹道的优化设计与仿真 [J], 王军波;刘丽荣;张军挪;宋丕极
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
炮弹火炮射击的弹药。
通常由弹丸、引信、发射药、底火等组成。
炮弹供火炮发射的弹药。
一般由弹丸和发射装药两部分组成(图1)。
结构弹丸是炮弹的战斗部,通常由引信、弹体及装填物构成。
线膛炮炮弹的弹体上压有弹带,发射时弹带嵌入膛线,使弹丸高速旋转,保证弹丸飞行稳定;滑膛炮炮弹通过尾翼装置实现飞行稳定。
引信是使弹丸适时起爆以充分发挥其战斗作用的控制装置。
弹丸装填物常为炸药、烟火药或其他物质,用以毁伤目标或达到其他战术目的。
发射装药由发射药、药筒、底火及其他辅助元件组成。
发射药是发射弹丸的能源,制成片状、带状、圆环状、管状或粒状。
药筒用来安装底火,盛装发射药和其他辅助元件,平时保护发射药不受潮湿和损坏,发射时密闭火药燃气。
在某些无坐力炮弹的药筒上开有许多排气孔,以便发射时泄出一部分火药燃气从炮尾向后喷出,实现火炮无后坐。
底火用来点燃发射药。
迫击炮弹的底火和基本装药,装在纸筒制成的基本药管内,以保证附加药包中的发射药均匀一致地点火。
辅助元件包括密封盖、紧塞盖、除铜剂、消焰剂、护膛剂和点火药等。
分类炮弹按用途可分为:主用弹、特种弹和辅助弹。
主用弹是直接毁伤目标的炮弹,如杀伤弹、爆破弹、杀伤爆破弹、穿甲弹、破甲弹、碎甲弹、燃烧弹、化学弹、榴霰弹、群子弹等。
特种弹是利用特殊效应达到特定战术目的的炮弹,如发烟弹、照明弹、宣传弹、曳光弹、干扰弹、电视侦察弹等。
辅助弹是部队训练和靶场试验等非战斗使用的炮弹,如演习弹、教练弹、空包弹以及各种试验弹等。
炮弹按配用炮种又可分为:加农炮弹、榴弹炮弹、坦克炮弹、航空炮弹、高射炮弹、海岸炮弹、舰炮炮弹、迫击炮弹和无坐力炮弹等。
炮弹按装填方式可分为:定装式和分装式。
定装式炮弹的弹丸和药筒结合成为一个整体,发射药量固定不变,发射时一次装入炮膛。
也有可改变发射药量一次装填的半定装式炮弹。
分装式炮弹根据有无药筒又可分为药筒分装式和药包分装式。
药筒分装式炮弹,发射时先装弹丸再装发射装药,其发射速度较慢,但能改变发射药量以获得不同的初速和射程。
现代汉语词典名词解释“弹药”弹药是含有火药、炸药或其他装填物,爆炸后能对目标起毁伤作用或完成其他战术任务的军械物品。
它包括枪弹、炮弹、手榴弹、枪榴弹、航空炸弹、火箭弹、导弹、鱼雷、水雷、地雷、爆破筒、爆破药包等,以及用于非军事目的的礼炮弹、警用弹和狩猎、射击运动的用弹。
弹药:读音dànyào英文名[ammunition]注释:弹药是含有火药、炸药或其他装填物,爆炸后能对目标起毁伤作用或完成其他战术任务的军械物品。
它包括枪弹、炮弹、手榴弹、枪榴弹、航空炸弹、火箭弹、导弹、鱼雷、水雷、地雷、爆破筒、爆破药包等,以及用于非军事目的的礼炮弹、警用弹和狩猎、射击运动的用弹。
弹药是武器系统中的核心部分,是藉助武器(或其他运载工具)发射至目标区域,完成既定战斗任务的最终手段。
弹药一般由战斗部、投射部和稳定部等部分组成。
通常按投射方式分为:射击式弹药、自推式弹药、投掷式弹药和布设式弹药等。
用身管武器发射的枪弹、炮弹,称为射击式弹药。
常以身管发射武器的口径标示其大小。
它具有初速大、射击精度高、经济性好等特点,是应用最广泛的弹药,主要用于压制敌人火力,杀伤有生目标,摧毁工事、坦克和其他技术装备。
本身带有推进系统的导弹、火箭弹、鱼雷等,称为自推式弹药。
近程导弹多用于对付坦克等战术目标。
中、远程导弹常装核弹头,主要用于打击战略目标。
火箭弹适于作为压制兵器对付面目标。
轻型火箭弹适于步兵反坦克作战。
鱼雷用于对付各种舰艇和其他水上目标。
航空炸弹、手榴弹等称为投掷式弹药。
通常没有投射部,可直接从飞机上投放,或用人力投掷。
航空炸弹主要用于轰炸重点目标或对付集群目标。
手榴弹用于对付有生目标或轻型装甲目标。
地雷、水雷等称为布设式弹药。
可用空投、炮射、火箭或人工等方式布设,用以毁伤敌人的步兵、坦克或舰艇。
核弹、化学弹和生物弹是特殊类型的弹药,具有大面积的杀伤破坏能力和污染环境的能力。
核弹以梯恩梯当量(吨)标示量级。
《兵器工程技术基础》课程教学大纲课程代码:110632102课程英文名称:Introduction to weapons课程总学时:32 讲课:32 实验:0 上机:0适用专业:武器发射工程专业及武器类各专业大纲编写(修订)时间:2017年5月一、大纲使用说明(一)课程的地位及教学目标兵器工程技术基础是为高校兵器类专业开设的一门专业基础课,目的是培养学生对兵器工程有全面了解,掌握兵器类各专业的核心概念和作用原理,为专业知识的学习奠定基础。
在兵器类专业培养计划中,它起到引导学生专业入门,熟悉火炮、自动武器、弹药、火炸药及引信的基本构造和工作特点,开拓启发学生对专业认识,培养学生进行专业实践和设计的能力。
通过本课程的学习,学生将达到以下要求:1.掌握火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的基本工作过程和原理。
2.树立正确的系统设计理念,理解兵器是系统工程的设计态度;3.具有运用书籍、网络等资源获取行业发展新动向的能力;4.了解火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的新的发展方向。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识:掌握武器设计一般知识,火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的主要类型、性能、结构特点。
2.基本理论和方法:掌握火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的概念,掌握武器设计的基本原则,火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的的工作原理等。
3.基本技能: 认知火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的基本结构,能够运用基本原理理解火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的工作特点,获取行业发展趋势的能力。
(三)实施说明1.教学方法:课堂讲授中重点对火炮、自动武器、弹药工程、火炸药及引信的的基本概念、基本设计方法进行讲解;采用讨论法和总结教学法,在讲授的同时让学生能够积极主动的参与进来,成为学习的主体;培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。
2.教学手段:为保证教学质量及效果,在授课中采用电子教案、多媒体教学系统等先进教学手段,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。
远程滑翔增程弹单炮多发同时弹着控制方法杨盛雷;王海川;刘剑威【摘要】针对大口径火炮提高火力打击效能的问题,基于外弹道理论,通过对滑翔增程弹初始射角、俯仰舵偏角和滑翔起始点的优化控制,给出了远程滑翔增程弹单炮多发同时弹着的方法,并进行了仿真计算.仿真结果表明,该方法可在不同射程上实现单炮多发同时弹着.同时考虑炮弹实际飞行中同时弹着的影响因素,提出了在滑翔飞行段设立关键控制点的设想,对远程滑翔增程弹单的炮多发同时弹着的进一步研究具有一定的指导意义.【期刊名称】《指挥控制与仿真》【年(卷),期】2010(032)003【总页数】5页(P99-103)【关键词】滑翔增程弹;单炮多发同时弹着;关键控制点【作者】杨盛雷;王海川;刘剑威【作者单位】中国船舶重工集团公司江苏自动化研究所,江苏,连云港,222006;中国船舶重工集团公司江苏自动化研究所,江苏,连云港,222006;中国船舶重工集团公司江苏自动化研究所,江苏,连云港,222006【正文语种】中文【中图分类】E924远程火炮单炮多发同时到达同一个目标的射击方法最先是由美国陆军设在阿贝丁靶场内的人机工程研究所提出的,国外简称为 TOT(Time-On-Target)技术或MRSI(Multiple Round Simultaneous Impact)技术。
随着电子通讯仪器和GPS等高科技设备在现代战争中的广泛应用,对火炮的首发命中率提出了更高的要求[1]。
单炮多发同时弹着技术就是在不增加火炮数量的条件下,成倍增加首次射击的火力密度,从而对各种机动目标形成有效打击,缩短了战斗时间,减小了弹药消耗量,提高了炮兵的战场生存能力。
因此,这种射击方法,具有很大的战术价值。
在进行对岸火力支援,特别是对集群地面目标进行覆盖射击和拦阻射击时,由于同时落地的弹丸数量有限,其杀伤效果受到很大的制约。
如果能使得舰艇火力支援编队中每一门舰炮间隔发射的多发炮弹都在同一时刻落地爆炸,则一次射击的杀伤效果相当于舰艇火力支援编队具有几门舰炮的杀伤效果。
《弹药工程技术基础》课程实验教学大纲课程名称:弹药工程技术基础课程编码:110131302课程类别:专业基础课课程性质:必修适用专业:弹药工程与爆炸技术适用教学计划版本:2017课程总学时:32实验(上机)计划学时:4开课单位:装备工程学院一、大纲编写依据专业人才培养目标与教学计划,《弹药工程技术基础》课程教学大纲。
二、实验课程地位及相关课程的联系本实验是《弹药工程技术基础》课程的重要组成部分,实验内容是课程理论教学部分的必要补充和支承。
实验的完成能够增加学生对各类弹药的感性认识,加深对弹药概念、结构和作用原理的理解和掌握,对培养学生的专业意识,提高学生的专业兴趣以及后续专业课程的学习具体重作用。
三、实验目的、任务和要求加深对弹药相关产品的认识,了解各类弹药的结构,掌握典型弹药的作用原理。
实验中学生参观弹药展区,并完成对两类典型弹药的结构拆装,了解、掌握弹药的概念、分类和结构特点,对所拆装的典型弹药,应掌握其结构组成、功能及作用过程。
四、教学方法、教学形式、教学手段的特色实验教学首先将学生进行分组,以10人为一组,由实验教师对弹药展区进行讲解,学生参观。
之后再将学生分为每5人一组,每组学生分别完成两种弹药(从底排弹、子母弹、尾翼弹及破甲弹等选二)的拆装,对结构复杂的产品使用相应工具进行。
随着学校虚拟实验室的建设和完善,典型弹药的拆装实验可以分别完成实物拆装和虚拟拆装,进行综合评分,使实验由验证型变为综合设计型。
五、实验内容和学时分配实验一弹药1(气缸式尾翼弹)结构拆装实验1、实验目的:了解气缸式尾弹的结构组成,掌握气缸式尾的张开动作过程和作用原理。
2、实验要求:每5人为一组,相互配合,将100毫米气缸式尾翼弹进行拆卸和组装。
记录弹药的结构组成,分析尾翼的作用原理和动作过程。
3、实验内容:进行100毫米气缸式尾翼弹的拆卸和组装;完成实验报告,描述弹药(特别是尾翼稳定装置)的结构组成,分析尾翼的张开原理和过程;回答对应实验内容的思考题。
火炮弹药增程技术简介
1208060110 张琦祺在可预见的未来中,战争主体形式以核威慑为背景是可以确定的。
局部战争则会变的更加高技术化、信息化,各个军种的协同作战将更加密切。
作为传统远程精确打击武器的火炮,如何在未来战争中发挥它的作用,其重要组成部分炮弹的研究则是一个重点了。
可以预见未来战场上前后方界限将越来越不明显,打击敌人纵深,袭击其后方目标,可提高己方部队的作战灵活性,并保护自身实力,提高己方部队的生存能力,并赢得战争主动权。
所以增加火炮的射程是一个很有价值的话题了。
要提高火炮的射程,除了增加身管长度、增加发射药量和采用高能量发射药以提高弹丸初速度增加射程外,其余就差不多都是针对炮弹的优化来实现的了。
目前世界上主要的增程技术有:
1.改善弹形减阻增程技术;
弹形减阻增程,就是通过改变弹丸长径比、弹头长占弹全长的比例,或改变弹头部弧形部半径、弹尾长等因素,这其中比较有明显作用的是改变弹丸长径比和弹头占全弹长的比来减小波阻增程,比如有一种低阻远程弹形,俗称枣核弹,这种弹形长径比在6倍径以上,弹头长占全弹长的80%左右。
这种弹形的阻力比老式圆柱榴弹的阻力减少25%~30%。
弹形减阻增程率6%~10%。
2.火箭增程技术;
火箭增程弹实在炮弹的后段增加火箭发动机,在弹丸飞行时,发动机提供推力增大射程。
这种弹丸,将火箭技术用在普通炮弹上,使弹丸在飞出炮口后,火箭发动机点火工作,赋予弹丸以新的推动力,从而增加速度,提高射程。
增程率在25%~40%。
火箭增程弹由引信、弹体、装填物、火箭发动机组成。
火箭发动机与弹体底部连接,它由发动机壳体、火箭推进剂、点火系统和喷管组成。
火箭增程弹装入火炮,击发后,在火炮发射药燃气压力推动下在膛内运动,同时点燃延期点火装置的点火药,弹丸以一定初速和射角飞出炮管,沿弹道飞行至延期药烧完。
发动机点火,并开始工作,火箭增程弹开始加速,直至火箭推进剂烧完,火箭发动机停止工作。
之后,火箭增程弹按惯性飞行至落点。
在火箭增程弹设计中,火箭发动机的点火时间对射程的增加和射击精度均有影响。
换句话说,就是存在一个最有利点火时间的问题。
总的来说,火箭增程弹虽然可以增程,但它的结构比较复杂,战斗部威力和设计精度都将
下降,而且成本较高。
3.底排减阻增程技术;
底排是通过底排药柱低速燃烧排气、气体高温膨胀来增加底压、减少低阻而实现增程的,是远程榴弹增程的主要方法,底排增程率一般在25%~30%。
底排弹减阻增程的原理是:弹丸飞行时,弹底部形成低压区,产生底部阻力。
排气装置向低压区排入质量与能量,提高底压,从而减小低阻。
与其他增程法相比,底排弹具有低阻弹药特性,全弹道可分为底排工作段和惯性飞行段两部分,有较高的增程效率,提高了弹丸存速,增加了撞击能,或保持存速则可减小初速,,增加武器的机动性;具有结构简单、弹丸威力不降低等优点。
因此,底排弹可以说是一种比较实用的、性能较好的远程榴弹。
4.底排--火箭符合增程技术;
底排—火箭复合增程弹是近十年来发展起来的一种增程弹药,它同时采用底排和火箭增程技术,将底部排气装置与火箭发动机相结合,其增程率可达40%~70%以上。
底排—火箭复合增程弹能够获得更大射程的理论依据是:弹丸出炮口后在空气密度很大的低空飞行时,空气阻力大,低阻占全部空气阻力的比例也大,因此采用底部排气减阻增程。
当弹丸进入空气密度小的高空时,在用火箭发动机加速,以获得更高的增程率。
其正常的工作时序应该是底排在先、火箭在后。
且底排装置的最佳点火工作时机是弹丸出炮口即工作,这是弹丸空气阻力最大,低阻最大,减阻效率最高。
目前国外主要有三种结构底排—火箭复合增程弹:
1).前后分置式布局,即在弹体头弧部放置火箭装置;
2).弹底并联式布局,即火箭药柱在内圈、底排药柱在外圈处一个装置内,并共享一个排气口;
3).弹底串联式布局,即火箭装置与底排装置同处弹底部,相对弹头而言,火箭装置在前,底排装置在后,呈串联方式排布。
总的来说,底排—火箭复合增程是目前广泛采用。
增程率达到55%以上的技术。
5.固体冲压发动机增程技术;
炮弹采用的固体燃料冲压发动机与导弹类似或相同,其主要由进气道、喷射器、燃烧室、燃烧壁和喷管组成。
其工作原理是当弹丸从膛内发射出去之后,获得很高的初速。
在高速飞行中,空气由弹丸头部的进气口进入弹丸内膛的喷射器,然后进入燃烧室。
空气中的氧与燃料充分作用,燃气流经喷管加速,以很高的速度喷出,产生很高的后喷动量,以使弹丸获得很大的增
速量。
由于利用了空气中的氧气参与燃烧,提高了燃料比能量,因而增程效率大幅度提高。
从有关资料报到,其采用冲压发动机后,使炮弹的飞行速度比一般情况下的炮弹至少要高出50%,命中率提高到原来的5倍。
不过固体冲压发动机在炮弹上的应用还处于研究阶段。
6.滑翔增程技术;
滑翔增程,实质上是通过增大弹丸升力来实现增程的。
根据弹丸的空气动力特性和滑翔飞行的弹道特性,在弹丸飞行到某一有利于滑翔飞行状态时,通过控制俯仰控制舵偏转,使其按所需的攻角飞行,从而产生一个确定的向上升力,且该升力克服弹丸自身重力对其飞行轨迹的不利影响,理想的结果是使弹丸在运动过程中法向加速度趋近于零,这样弹丸便能以较小的倾角沿纵向滑翔较大距离,从而达到增加射程的目的。
滑翔的主要优点在于对弹丸的初速要求不高,即在一般的发射初速条件下,就可以达到远程炮弹的射程。
滑翔增程弹的这一特点为解决武器系统设计中射程与机动性、射程与威力之间的矛盾创造了有利条件,但存在炮弹落速较低的问题。
目前该技术倍受重视并表现出较良好的应用前景。
7.采用多种增程方式相结合的增程技术。
对于普通榴弹,在一定的初速下,都有与之相适应的弹形选择,实际上是速度与阻力的合理匹配。
对于火箭增程弹、底部排期弹及滑翔增程弹和冲压发动机增程弹等,初速、弹形和增程方式也都有一个合理匹配的问题,这些问题,都需在优化设计时解决。
从广义上说,可认为是多种增程措施相结合的符合增程技术。
目前各国处在概念研发阶段的超远程炮弹有采用滑翔增程与底部排气&弹形优化设计复合、滑翔增程与火箭发动机&弹形优化设计复合以及滑翔增程与弹形优化设计复合增程的技术,使炮弹的射程大幅度提高,成为本世纪初弹药增程技术研究的热点。
要想继续延续火炮战争之神的地位,在未来超视距战争中,发展研究超远程火炮的趋势就是不可阻挡的。
超远程火炮(弹药武器系统)用于舰炮,可对登陆部队和海上对抗提供超远程火力支援,压制敌方火力,提高舰队和己方作战部队的生存能力;用于陆地,可用来远距离打击敌人大纵深区域的集群目标,在敌后方地面火力范围外作战,可显著提高己方人员的生存能力,具有较高的效费比。