蘇虎仁,亢銀環(huán),荊海斌,任 霞,趙曉紅
淮海工業(yè)集團(tuán)
火箭增程迫彈外彈道的獨(dú)特現(xiàn)象
蘇虎仁,亢銀環(huán),荊海斌,任 霞,趙曉紅
淮海工業(yè)集團(tuán)
通過(guò)對(duì)某火箭增程迫彈大射角射擊,以及高低溫射擊試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的反常于普通炮彈的結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算,了解增程彈自身特有的規(guī)律。
火箭增程;大射角;高低溫;射程反常
某增程彈采用單噴管、小推力、長(zhǎng)時(shí)間、端燃火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的方案。
從方案驗(yàn)證試驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)該火箭增程彈有一個(gè)獨(dú)特的現(xiàn)象:在大射角時(shí),減裝藥比全裝藥的射程遠(yuǎn),也就是說(shuō):初速低,反而比初速高的射程遠(yuǎn),這與普通迫彈(不帶火箭發(fā)動(dòng)機(jī))是相反的。實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果如此,我們通過(guò)火箭增程彈的外彈道計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算,其結(jié)果也是這樣的。
按射角77°,初速分別為250m/s和280m/s計(jì)算,可以看到,彈丸出炮口后5s發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始點(diǎn)火工作時(shí),初速高的彈丸其傾角大,它向上飛得更高,彈道更彎曲,落角也大,射程要近一點(diǎn)。
該產(chǎn)品在工程樣機(jī)鑒定時(shí),所做的最大射程和地面密集度試驗(yàn)(常溫3組,高、低溫各1組,每組7發(fā),射角55.5°),結(jié)果是高溫的初速高,低溫的初速低,但射程與普通迫彈正好相反:高溫的射程近,低溫的射程遠(yuǎn)。后來(lái)在該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)中,也是如此。
經(jīng)分析計(jì)算,其原因是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫時(shí)的燃速快、工作時(shí)間短、推力大;低溫時(shí)的燃速慢、工作時(shí)間長(zhǎng)、推力小。而推力總沖幾乎相當(dāng),也就是說(shuō)溫度對(duì)推力總沖的影響非常小。說(shuō)明在推力總沖相等的情況下:①長(zhǎng)時(shí)間、小推力的發(fā)動(dòng)機(jī)比短時(shí)間、大推力的發(fā)動(dòng)機(jī),其增程效果更好;②在高溫、低溫的條件下,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)射程的影響比發(fā)射裝藥(初速的變化)對(duì)射程的影響更大。
我們都知道,普通迫彈最大射程時(shí)的射角在45°左右。火箭增程彈是在炮膛發(fā)射出去的數(shù)秒之后,依靠火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作助推來(lái)增加射程,因此無(wú)論從理論分析計(jì)算還是實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,其最大射程的射角一般在55°左右甚至達(dá)到60°。
由于迫擊炮的彈丸是從炮口裝填,依靠彈丸自身的重量下滑,底火撞擊擊針而發(fā)射,為了保證擊發(fā)必須有足夠的下滑動(dòng)能,所以用戶使用的戰(zhàn)斗炮的最小射角為45°,最大射角可達(dá)80°左右。
由于迫擊炮彈不能用小射角射擊,所以只能使用大射角及減裝藥來(lái)打小射程。普通迫彈的最大射程之射角為45°,最小射程之射角為80°。
經(jīng)理論計(jì)算,增程彈用大射角發(fā)射時(shí),可使最小射程達(dá)到7500m,擴(kuò)大射程覆蓋范圍。下圖是射程隨射角變化的曲線,射角從45°到80°,射程由小到大(在58°左右達(dá)到最大射程),然后由大變得更小。
增程彈θ-X曲線
但由于增加了火箭發(fā)動(dòng)機(jī),使全彈長(zhǎng)、質(zhì)心位置及其外形有了一定的改變,造成彈丸的追隨穩(wěn)定性變差。如果用75°以上的大射角來(lái)打小射程,則彈丸在空中飛行時(shí)間較長(zhǎng),且彈道太彎曲,造成地面密集度較差。所以,火箭增程迫彈最大射程之射角約為58°,最小射程之射角為45°。