第2章 普通榴弹.ppt

1 第二章普通榴弹 1概述 2榴弹的作用 3榴弹的结构特点 4普通榴弹的发展 2 1概述 榴弹 一般来讲 起杀伤和爆破作用的弹丸统称为榴弹 它是利用内装高能炸药爆炸后产生的气体膨胀作功或破片动能来摧毁目标的 榴弹有地面榴弹和高射榴弹两种 随着战术技术指标的不断提高 要求榴弹的射程愈来愈远 出现了所谓的远射榴弹 对于高射榴弹 由于其对付的目标是空中目标 该目标是高速运动的 因此 除了对第一章谈及的对炮弹的要求内容外 还又对其提出了如下要求 初速高 弹形好 目的 减小阻力 缩短飞行时间 提高命中率和增大射高 威力大 引信要适时起爆 并有自炸机构 药筒采用定装式 并适于自动装填和抽筒 3 2榴弹的作用 榴弹依其用途和结构特点分为 杀伤榴弹 爆破榴弹和杀伤爆破榴弹 这就是说榴弹是杀伤弹 爆破弹和杀爆弹的总称 其用途为 用于杀伤敌人的有生力量和破坏其器材 破坏敌人的布雷区 铁丝网及野战土木工事 如指挥所 观察所 为步兵开辟道路 杀爆弹和爆破弹与混凝土破坏弹共同使用以摧毁混凝土工事和其他永久性工事 如建筑物 碉堡等 压制敌人火力 必要时用以对敌坦克射击 高射榴弹主要用于对空中飞机 来袭导弹等空中目标的射击 从弹丸的终点效应来说 弹丸有杀伤作用 爆破作用 侵彻作用和燃烧作用等 4 2榴弹的作用 侵彻作用 是指弹丸利用其动能对各种介质的侵入过程 爆破作用 是利用弹丸内装填的炸药装药爆炸后产生的高温高压爆轰产物对周围介质和目标本身作用 使其遭受到破坏 杀伤作用 弹丸爆炸后 弹体形成许多具有一定动能的破片 用来杀伤敌方的有生力量 也可以用来毁伤敌方的器材和设备 从破片主要作用出发 通常把破片对目标的作用称为榴弹的杀伤作用 燃烧作用 是指弹丸利用炸药爆炸时产生的高温爆轰产物对目标的引燃作用 其作用效果主要根据目标的易燃程度以及炸药的成份而定 在炸药中含有铝粉 镁粉或锆粉等成份时 爆炸时具有较强的纵火作用 破片对目标的毁伤情况取决于破片本身的致伤力 破片本身的致伤力包括破片的动能 质量 速度 形状 体积和运动稳定性等 其中以速度最为重要 破片的质量 速度 形状是影响毁伤的三大要素 5 2榴弹的作用 弹丸破片的形成过程极为复杂 影响因素也很多 目前主要借助实验的方法进行研究和分析 当引信爆炸后 炸药爆轰产生的爆轰产物使弹体迅速膨胀变形 弹体出现裂缝 最后随着裂缝的延展到一定程度后 以破片形式 以一定的速度向四周飞散 当破片向外飞散时 由于爆轰产物的作用 破片还略有加速 当破片所受的空气阻力与爆轰产物的作用相平衡时 破片速度达到最大值 此速度值称为破片初速 6 3榴弹的结构特点 榴弹有侵彻 爆破和杀伤作用 对于不同的目标 需要采用不同的弹种和作用机理 这就导致了弹丸结构上的差别 这些差别主要反映在弹丸结构的几个特征数上 弹丸相对质量 弹丸装填系数 为炸药质量 为弹体质量 含壳体和炸药 弹体壁厚和炸药相对质量 为炸药质量 7 3榴弹的结构特点 对榴弹的大量计算统计表明 上述特征数大致在下表所给出的数据范围内变化 8 3榴弹的结构特点 为了说明问题的方便 首先介绍一下榴弹的内 外部形状 一 外部形状 形状是通过尺寸来描述的 图中给出了榴弹的外形尺寸 这些尺寸对弹丸的飞行特性和威力都有直接的影响 弹丸直径 弹丸全长 弹体头部长度 弹头部长度 弹头部母线与圆柱部的联接角 圆柱部长度 弹尾部长度 弹尾圆柱部长度 弹尾圆锥部长度 尾锥倾角 9 在上述尺寸中 弹径d 弹丸全长L 弹头部长h 圆柱部长A及弹尾部长E是决定弹丸结构布局的基本尺寸 弹丸全长L是在已知弹丸质量后确定的 它直接影响着弹丸所受的阻力 飞行稳定性 威力和弹体的强度 普通旋转稳定弹丸的最大长径比 L d 一般不超过5 5 弹径一定时 长径比增加即弹丸长度增加 对减少空气阻力有利 有利于威力的提高 但从发射的角度来看 当弹丸质量一定时 弹丸长度的增加势必引起弹体壁厚的减小 使强度降低 此外 弹丸长度还影响着弹丸的工艺性 运输和装填条件等 3榴弹的结构特点 10 弹头部的形状与尺寸对迎面空气阻力有着直接的关系 在超音速条件下 头部波阻占总阻力的很大部分 弹头部长度愈大 形状与尖锐 其阻力值愈小 因此 增加弹头部长度可使弹形系数i 为弹道系数 降低 但过分增长 其弹形系数i变化不明显 3榴弹的结构特点 当弹丸全长一定 弹头部长度的增加必将导致圆柱部长度的减小 这将恶化弹丸在膛内的稳定性能 从而影响弹丸的飞行稳定性和射击精度 普通榴弹 弹头部长度一般不超过3 5d 不同初速下 弹头部长度经验值见表 11 3榴弹的结构特点 当弹丸采用弹头引信时 弹头部的形状由引信外形所决定 一般来说 在亚音速的情况下 弹顶的形状影响不大 而在超音速情况下 尖锐形弹顶可以减小阻力 但在章动角较大时 在尖锐弹顶的侧面将出现涡流 因而应尽量避免尖锐形顶部 实际上 为了加工和勤务处理方便 常将弹顶作成小圆角或小平顶形 弹头部是一旋成体 其旋成体母线可以是直线 圆弧 抛物线 椭圆线和指数曲线等 也可以是这些曲线的组合 该旋成体母线可以同圆柱部母线平滑相切 也可以在联接处有一个不大的折转角 12 3榴弹的结构特点 圆柱部长度是指上定心部至弹带之间的距离 一般为弹丸在膛内的导引部长度 圆柱部尺寸影响着弹丸的射击精度和威力 圆柱部长度一般为 1 1 3 0 d 弹带作用 保证弹丸的旋转运动 密闭火药气体 一般采用紫铜制成 嵌在弹体的弹带槽里 弹带槽多采用矩形和燕尾形弹带槽两种 为使弹带固定牢固 避免出现弹带与弹体之间的滑动 一般在弹带槽的底部压有滚花 以增加摩擦力 目前 为了弥补弹带槽带来的强度减弱问题并使威力增加 已有弹种不使用弹带槽 而直接将弹带焊接在弹体上 13 3榴弹的结构特点 弹尾部形状该形状影响尾部阻力 形状以适于弹尾空气环流形状的船尾形最好 一般综合考虑阻力及加工等因素 弹尾为圆柱 截锥的组合形 对于定装式弹药 为保证弹丸与药筒的连接可靠 弹丸的尾柱部长度至少应有0 25 0 50d 有时还需在尾柱部加工1 2个紧口沟槽 14 3榴弹的结构特点 二 内部形状 在弹丸外形尺寸已经确定的情况下 内腔的形状与尺寸决定了弹丸的炸药装药量以及弹丸的质量和质量分布 因此 也就影响着弹丸的膛内运动和空气中的飞行特性 此外 内腔尺寸也决定了弹体的壁厚和底厚 所以也影响着弹丸的发射强度 内腔长度 内腔弧形部长度 内腔弧形部母线半径 内腔锥部长度 内腔圆柱部直径 内腔底部直径 平均弹壁厚度 一般按圆柱部处壁厚计算 母线半径的中心坐标 底部厚度 15 3榴弹的结构特点 内部形状一般有圆柱形 带有不大的锥度 或锥形 柱形和弧形的组合形状 内腔形状的选取应从多方面考虑 之后选取适当的形状 榴弹的壁厚与威力密切相关 壁厚常作为表征弹丸结构的一个特征数 根据榴弹作用的不同 壁厚亦不同 16 3榴弹的结构特点 三 地面榴弹 1 爆破榴弹 用途 破坏土木结构的野战工事 铁丝网和布雷区特点 炸药量大 炸药猛度大 壁薄 a为近程 圆柱部较长 有的可达3 2d 头部较短 1 3 1 7db为圆柱部较短 约1 3d 头部较长 约2 6db是以牺牲威力来增加射程 17 3榴弹的结构特点 为了装填炸药的方便 弹体结构有头螺式 底螺式和整体式三种类型 头螺式必须注意保证碰击强度 底螺式注意密封 保证发射安全 弹体材料一般采用合金钢 并进行热处理 引信一般有两种装定或三种装定 一般中小口径用弹头引信 弹底引信多在大口径上使用 有时为了保证大口径爆破弹的完全爆炸和不失效 同时采用弹头和弹底引信 目前 单纯的爆破榴弹已不多见 一般都具有杀伤和爆破两种作用 甚至更多的功能 18 3榴弹的结构特点 2 杀伤榴弹 用途 主要用于杀伤暴露和轻型掩体内的有生力量和器材 也用来在布雷区和铁丝网区开辟道路以及破坏轻型野战工事 特点 弹壁较爆破弹要厚 这是因为杀伤弹要求杀伤破片要多 杀伤面积要大 所谓杀伤破片 是使目标失去战斗能力的破片 弹体材料 钢质配用引信 瞬发 短延期和近炸引信 3 杀伤爆破榴弹 介于杀伤和爆破两种弹种之间的弹种 壁厚和装药均在两弹种之间 它同时具有杀伤和爆破的作用 其杀伤作用和爆破作用均不如同口径的相应弹种 优点 综合两种作用 简化生产和供应 引信 一般配用具有瞬发 短延期和近炸装定的弹头着发引信 根据发射火炮的不同 有旋转稳定和尾翼稳定两种方式 对应线膛炮和滑膛炮 19 3榴弹的结构特点 4 高射榴弹 用途 用于毁伤敌方的飞机 空降兵 拦截来袭导弹等空中目标高射榴弹目前多为小口径 23 35 37mm等 小口径高射炮具有射速高 火力猛 弹丸初速高等特点 在战斗中往往是全连齐发 因此能在较短的时间内 构成较大的火力密度 小口径高射榴弹靠直接命中目标 引信 要有自炸机构 射速 57高105 120发 分37高160 180发 分有的射速可达800 几千发 分 小口径配弹头引信 大 中口径配近炸引信 靠破片毁伤目标 20 4普通榴弹