第4章弹丸发射安全性试验.ppt

弹丸发射安定性试验是以最不利的发射条件考核弹丸性能的目的 是严格控制弹丸的设计和生产质量 最大限度的减免可能发生的弹丸零部件破碎 脱落以及近炸 炮口炸和膛炸得最有效措施 概述 就弹丸发射条件而言 弹丸不仅在标准环境条件下的发射安全 还要在极端环境条件下的发射安全 以最不利的发射条件考核弹丸强度 这个极端环境一般以专用发射装药 强装药来模拟 本章主要内容包括 强装药的膛压和初速选择 装配弹体发射强度和作用可靠性试验 炸药装药发射安定性试验及特种装填物设计安定性试验 1 由火炮系统发射药允许的单发最大膛压来确定强装药膛压 2 由制式发射药的额定最大膛压来确定强装药膛压 强装药的膛压选定 强装药膛压计算公式 3 由设计炮弹的全装药最大膛压来确定 炸药装药发射安定性试验用强装药膛压的确定计算式为 发射强度试验用强装药膛压的确定 由于火炮系统的安全使用膛压必须低于发射药的额定膛压 所留出的余量约为10 342 13 790Mpa 因此 若计算的强装药膛压值落入此余量范围内 则应下降 即设计者确是新弹系统中弹丸计算强度用膛压与上述强装药计算值应相同 若出现火炮使用膛压接近发射药的额定膛压 就意味着发射系统安全余量减少 为提高其安全余量 强装药膛压应改用下式 强装药的膛压选定 强装药膛压试验值及其限制条件 现有火炮系统的膛压散布标准偏差 装配弹体是指未装引信 炸药等装填物和火工品 而进行配重的其它零部件齐全的弹丸部分 组成装配弹体的主要零部件有 弹体 弹带 或闭气铜带 底螺 底凹或底部排气装置壳体 曳光管体 风帽 传爆管壳 尾翼 尾杆 管 和弹托等 试验目的与试验内容 装配弹体及其零件发射强度试验的目的是以该产品最高膛压 或最大初速 极限条件下考核各结构件的发射强度 刚度和作用可靠性 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 试验内容因结构不同而有一定的差异 主要包括以下几项试验 1 装配弹体发射强度试验 2 导带作用正确性试验 3 尾翼张开和弹托分离作用可靠性试验 4 底螺结构闭气可靠性试验 5 连接件连接牢固性试验 射后弹体 弹底 凹 和弹带的变形 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 第一临界状态 导带嵌入膛线完毕 膛壁对导带产生初次反力 同时导带区域也受膛壁很大的挤压作用 使该区直径减小 并产生弹 塑性变形 第二临界状态下 膛压达到最大时 弹体各断面的变形情况 以及弹底产生的下凹 尾椎部产生的径向压缩等 第三临界状态下 大部分外载荷在炮口区突然卸载 可能因弹体材料的弹性恢复而发生振动运动 出现反向应力和变形 可能弹体破碎 试验弹药及其准备 1 发射强度试验用弹体及其零件是按装配弹体制造与验收技术条件的规定 在生产 或试制 批中选取合格品 但应尽量选取其弹体硬度印痕直径是该批中最大 即硬度值最低 的低机械性能者 同时也是该批合格弹体中壁厚差偏大的 质量偏轻的弹体 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 2 试验用填砂弹 弹体内装填的非爆炸物 一般采用密度 形状同于炸药装药的沥青 砂 硫磺蜡和石膏 或水泥加固化剂 珍珠岩 调重 配密度用 等固体物质 对发烟弹则装填三氯化锌水溶液 并调整成与黄磷相同的密度 对照明弹抛射药改用的假抛射药为细沙 其质量同于抛射药量 照明剂改用由情性物 如石棉 松香 锭子油混合物 压制 吊伞则可利用试验过的旧伞或以破布代替 填砂弹配用假引信或摘火引信 可按各弹靶场试验方法的需要配用I型假引信 形状 质量和质心同于真型引信 常用II型假引信 引信体强度不低于真引信 或用在有限场上回收试验弹而专门设计能增加飞行阻力并加大弹丸钻入土层阻力的阻力引信等专用假引信 3 以钢印将各弹编号分别打在弹体和弹底的某些部位上 以便回收弹丸残体 按钢印编号区分弹丸 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 4 弹丸称量 试验弹的质量应符合该产品弹丸质量符号 土 级 5 对弹体等主要零件乾地检查 并记录外观与硬底印痕直径 6 测量并记录射前尺寸 7 在导 铜 带上检查外观及 铜质条状毛坯压装 导带的接缝 在导 铜 带与弹体结合处和底螺与弹体的结合处的周向 冲打铆点3 4处 以待射后检查是否在射击过程中产生旋转移动 8 底螺闭气性的检查 对于底螺结构的弹丸 必须通过射击检查底螺闭气性 为此射前在弹体药室底 靠近底螺的整个端面上 铺上一层洁白的脱脂棉或硝化棉 并垫上带均匀小孔的马口铁垫片 然后按弹体装配要求装紧底螺或弹底引信 待射后回收弹体 卸开底螺检查该连接处闭气作用是否可靠 9 试验用炮 试验产品应在状态良好的火炮上试验 其身管的初速损失应不大于2 5 因为炮膛磨损过甚 或药室增长较大 都会因火炮基本状态较差 而影响弹丸的膛内定位变异 导 铜 带或定心部受力条件变差 使膛线刻痕加深 导弹上磨损情况异常 弹体变形量增大 而不能达到按实际情况考核弹丸强度的目的 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 10 采用已选椟的强装药进行试验 并在试验过程中再测3 5发膛压和初速 根据火炮类型和药室大小 分别采用投入式或旋入式测压器 11 对火箭弹和火箭增程弹采用高温 低温射击试验 12 对于火箭增程炮弹则作不点火射击试验 试验弹回收方法 1 中 大口径弹回收方法 一般原则是 对杀爆弹 穿甲弹等厚壁弹体 取90 120的小射角射击 使弹丸落地产生跳弹 但跳飞距离控制在100 500m 对于弹头部长而尖锐 阻力系数较小的弹丸 常需配用带阻力环的引信 减少射距 并大大降低侵客店土壤的深度 便于回收弹丸 对薄壁的旋转稳定弹丸或尾翼式火箭弹 则采用尽可能大的射角射击 称高射回收法 以使弹底先着地而回收完好的弹体或火箭弹的尾翼 发动机及其有关零部件 达到无损回收 此时应有专门的回收场地 对于迫击炮弹及固定尾翼等采用250 300射角 既可使弹丸不跳飞 又使弹丸落速小 钻入地面不深 易于回收 对后膛炮特种弹 一般弹体较薄不宜采用跳弹射击回收弹丸 而是以200 300射角射入中等硬度土壤区 对张开式尾翼弹 则以小射角近距离射击 以便在炮口正前方设备拦截纸靶或胶合板车靶 观察尾翼的同步张开情况或变形情况 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 2 37mm以下口径弹和迫击炮弹回收方法 采用直接对准炮口前方100 150m处设备的回收弹箱进行射击 从回收弹箱回收弹体 回收弹箱内装填锯末 砂 稻壳或麻屑等比较松软的阻尼介质 经压实后具有足够的阻力 能有效降低弹速 而不使回收弹箱箱体过长 也不损伤弹丸 也有采用纤维板 粘结 作阻尼介质 在粘合的各分段之间留出0 6m的间隙 以便区分射入弹的所落位置 一般较适合于初速小于800m s火炮弹丸和迫击炮弹的回收 3 高速脱壳穿甲弹回收方法 在炮口正前方的炮口后效期之后的近炮口区内 设置2 3个拦截靶 观察弹丸飞行痕迹 以便判定其零部件的结合牢固性和破断情况 4 布靶回收法 对拉发火迫击炮可以在炮口前45m处设置2 4 2 4m2的布靶拦截速度小于116m s的迫击炮弹 使其碰靶后落地 布靶是由6 20层尼龙轻帆布叠层组成的布毡 5 其它回收方法 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 射后测量 在弹体等重要零件上重复射前测量部们 测量其断面直径 并计算残余变形量 记录时对胀大量加符号 收缩量加符号 对定心部 圆柱部检查炮膛阳线印痕 或光痕 的数量 周向分布 测理印痕的深度 弹体上有阳线刻痕 说明该弹体已有 镦粗 变形 用塞尺测导带接缝 开裂 最大宽度 还测量弹带下陷深度和周向长度 并测量导带上炮膛阳线刻痕 凹下部分 宽度 旋下底螺或弹底引信等底部装配零件 检查脱脂棉或硝化棉是否有被火药气体点燃烧焦或薰黑现象 弹底螺纹上有无火药气体留下的薰黑痕迹等 火箭增程回收后 观察火箭发射药的镦粗 裂纹和粘结情况 以及档药板等零件的变形的连接情况 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 试验评定 1 弹体在膛内和炮口未被破坏 无裂缝和裂纹 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 2 弹体等重要零件的变形量未超过产品图规定值 如66年式152mm杀爆弹弹体的允许变形量为外径增大量不超过0 25mm 缩小量不超过0 30mm 记为 弹体底部中心区凹下量或尾管外径变形量 一般允许不大于0 3mm 否则认为弹体 尾管在承受轴向压缩时变形过量 3 在弹体和弹尾的圆柱部上无炮膛阳线刻痕 或有不超过产品图规定的情况 如57mm穿甲曳光弹允许弹体定心部 圆柱部上有膛线印痕 54年式12mm榴弹允许可证定心部上阳线刻痕不超过0 03mm 分布范围不得超过周长的1 3 弹体圆柱部上不准有阳线刻痕 一般情况下 认为弹体整个圆周出现阳线刻痕 表明弹体已镦粗 圆柱部已不能承受轴向压缩引起径向膨胀而失效 失稳 8 风帽 曳光管体 头螺 底螺凹 引信等零件无脱落 或未有改变弹丸飞行特性的变形 螺纹结合处旋出的螺纹扣数少于图纸规定数 如海130mm 58倍身管半穿甲弹允许底螺纹旋出不超过1扣 传爆管壳应无裂缝 脱开 折断以及显著的弯曲 弯曲度不超过产品图给出的规定值等 装配弹体发射强度与作用可靠性试验 4 导带未脱落 也没有出现旋转位移 导带接缝和下陷值未超过图纸规定值 一般允许导带接缝局部不超过0 5mm宽 导带上的阳线刻痕宽度未超过阳线宽度的1 5倍 则为导带发射强度合格 作用正常 反之 如导带表面各条凸超很窄 说明磨蚀过量 导带强度不合格 5 试验前装入弹体药室底部的脱脂棉 或硝化棉 以及底部连接处螺纹未被火药气体薰黑 则为闭气性合格 6 尾翼按设计要求全部均匀张开倒位 尾翼片无断脱 没有出现近弹 则认为弹尾等零件发射强度合格 连接牢固 7 弹托或卡瓣按设计要求脱壳正常 试验目的和意义 炸药装药安定性试验是检查弹丸或火箭弹战斗部的弹体炸药装药在最高膛压条件下是否具有装填 膛内 炮口和弹道 包括落点 的安全性能 也就是以极限条件射击时 弹丸从装填到飞达目标期间 炸药装药具有不发生爆燃或爆炸的性能 炸药装药发射安定性试验 各种炸药的起爆感度不同 诱导他们炸药爆炸的起爆冲能 可能是热能 机械能 冲击波能和电能 或是综合能 弹体炸药装药的射击安定性受到内因和外因两方面的影响 综合起来 炸药装药在膛内加速 外弹道飞行过程中存在的可能诱发其起爆的主要因素有如下几点 1 发射过程中 炸药装药受惯性力作用 产生相应的应力 当应力过大时 可能诱发装药爆炸 在这个过程中 由于发射过程的冲击过载使炸药内形成热点并最终导致爆炸是主要原因 2 发射过程中 弹体的变形使炸药装药受到挤压也可能诱发爆炸 3 在炸药装药发射 飞行的整个过程中 装药与壳体间的摩擦 炸药装药与弹丸零部件间所产生的宏观剪切也都有可能使炸药发生爆炸 试验方法 炸药装药射击安全性试验是用强装药射击 试验方法基本同于装配弹体发射强度试验 1 中大口径榴弹 采用螺 压 装TNT炸药者 通常是在便于弹道观察的距离上 不产生跳弹的距离上 射击 射后不回收弹丸 采用铸装炸药或塑料炸药者 通常射后要回收弹丸 检测炸药药面下陷 沉 量 炸药上端面到弹体口部或到弹底间距离的射前与射后变化量 情况必要时对回收弹进行X光检查 2 小口径榴弹的薄壁弹 采用对准炮口前方1000 2000m距离上设置的胶合板靶进行的射试验 3 小口径高射炮弹或直射武器配有曳光管这类弹一般是在晚上采用对空射击试验 4 100mm以下口径的迫击炮弹 这类弹常以450射角进行射击 并检查有无近弹 5 产品定型试验中的炸药装药安全性试验 该项试验包括弹药运输 振动 试验前 运输试验后 以及运输试验后模拟储存弹丸这三种情况的射击试验 或其中一种试验 模拟储存是对弹丸进行3种温度的保温储存 即高温 干燥储存和高温 高温储存 6 试验现场的射击安全措施本项试验的第一发温炮弹的发射装药量取3 4全装药药量 第二发取为全装药药量 以指示弹着点位置 7 观察点的设置在射距的中途设1 2个观察点 观察弹道上 弹丸解除保险后到飞行结束前 有无早炸 半爆或近炸等不正常现象 弹体装药发射安定性试验 试验弹数量 生产验收试验弹的试验数量按批抽取 一般小口径弹每批10发 中大口径弹药5发 迫击炮弹 口径d 82mm为10发 口径d 100mm为5发 产品定型试验弹的试验数量 以榴弹为例 运输试验前的射击安全性试验用弹量 d 57mm为50 60发 d 57 160mm为30 40发 d 160mm为15 20发 运输试验后的射击安全性试验用弹量 d 57mm为15 20发 d