某型彈高低壓發射結構設計及試驗驗證

胡鵬程 張從金 劉佳林 閻虎虎 吳小樂

【摘要】本文通過對彈藥發射結構的分析，設計了一種高低壓發射結構；介紹了高低壓發射結構的基本思路及優勢，開展了高低壓發射結構的試驗驗證并成功應用于某型彈。

【關鍵詞】高壓腔|低壓腔|發射結構|彈筒|封蓋|試驗驗證

彈藥發射是利用底火引燃彈藥內的發射藥，產生高溫高壓氣體推出彈丸沿預定彈道曲線飛行的過程。對于初速要求較低的彈藥，采用高低壓發射方式可保證小裝藥在高壓室充分穩定燃燒，低壓室氣體推動彈丸運動，有效減輕彈筒質量，降低彈丸結構強度，提高彈丸裝填系數，從而提高彈藥的毀傷效能。

一、某型彈的結構設計

某型彈屬于儲運發一體彈藥，隸屬于某重要目標綜合電子防護系統中的自衛防護器材，通過彈丸爆炸形成無源干擾誘餌，用于保護載車免受敵激光、紅外及多模復合制導武器毀傷，實現自衛防護抗，其使用效果示意圖如圖1所示。

該型彈具有射速低（炮口速度約20m/s）、射程短（約20m）的特點，同時要求彈丸重量輕（不大于2kg）、裝填系統大的要求。

該型彈主要由底火、連接螺、拋射藥包、拋射藥蓋、彈筒、彈丸、封蓋等組成，全彈結構示意圖見圖2，箭頭方向為飛行方向。底火作用后，引燃拋射藥包，產生高溫高壓氣體在高壓腔內迅速膨脹做功，推動拋射藥蓋，同時推動彈丸剪切封蓋。當拋射藥蓋推出后，高溫高壓氣體進入更大的空腔（簡稱低壓腔），示意圖如圖3所示，推動彈丸繼續向前加速運動，飛行至預定距離彈丸爆炸并形成干擾云團，可有效阻斷重要目標的可見光波段的光學特性、中遠紅外波段的紅外輻射特征和激光回波信號，使來襲導彈失去其鎖定攻擊的目標。

二、高低壓發射結構設計

（一）高低壓腔的壓力計算

發射藥選用雙基發射藥，具有能量高、吸濕性小、物理安定性和彈道穩定性好的特點。

經強度校核，彈筒的連接處最易受破壞的地方為彈筒與封蓋的螺紋連接處，可承受低壓腔的壓力，而不能承受高壓腔的壓力，因此，彈丸出彈筒前封蓋需被剪切，以免彈筒內出現高壓，破壞彈筒。

（三）封蓋的安全性與可靠性設計

為了滿足彈藥勤務處理及發射過程中的安全，彈藥需滿足跌落時的安全性及發射強度要求，跌落時需保證封蓋完整，發射時需保證封蓋端部被可靠剪切同時彈筒完整。

1.跌落時彈藥的安全性設計

封蓋選用超硬鋁7A04材料，設計結構如圖4所示，彈藥在裝配過程中封蓋與彈丸端面接觸（如圖2所示），不存在勤務處理過程中的彈丸與封蓋之間的竄動，且軸向跌落時端面著地，從而可保證勤務處理時的安全。

2.發射時的可靠性設計

三、試驗驗證情況

（一）靶場試驗情況

采用銅柱法對5發配重彈進行了低壓腔膛壓測試，采用高速攝像機對炮口速度及飛行至最高點距離進行了測量，靶場試驗圖見圖5所示，試驗情況見表1，滿足設計要求。

（二）勤務處理試驗情況

為了驗證勤務處理時的安全性，選用5發配重彈參照GJB4225A的要求進行了5個方向的1.5m裸彈跌落試驗，跌落后的照片如圖6所示。封蓋與彈筒均完好，滿足勤務處理要求。

四、結論

本文采用理論分析與試驗驗證的方法，設計了一種高低壓發射結構，得到以下結論：

（1）彈筒采用非金屬材料，可有效減輕產品重量，同時降低產品生產成本。

（2）采用高低壓發射結構，可降低對彈筒的強度要求。

（3）通過彈筒與封蓋、發射強度與封蓋剪切的合理設計，可保證彈藥勤務處理時的安全性與發射時的可靠性。中國軍轉民

參考文獻

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（作者單位：江西新明機械有限公司）