迫击炮液体发射药技术国内外研究现状
时间:2017-02-23 20:21 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 迫击炮上应用液体发射药技术，国内外还没有查到相关文献。而对于这一新发射技术的研究有着清晰的历史过程，其在国外可以追溯到上世纪四十年代中期，世界各国对这项研究工作都非常重视，其中以美国的研究和发展最快。美国首先在12.7mm口径武器上进行了研究，其结构的基本设计方式有外力喷射式、整装式和再生喷射式。外力喷射式方案，是将喷射活塞、贮液室与火炮身管分置，利用外加动力或火炮本身燃气压力将液体发射药喷射到燃烧室。由于该方案对实际应用中喷射能量要求过大，因而仅在液体药火炮的初期研究中进行了少量试验就被放弃。整装式方案，是采用单组元液体发射药一次装填的方式，结构比较简单，与固体发射药火炮有相当多的继承性，在五优尔十年代进行了大量的研究。但是，由于该方案中液体药流动的不稳定性和复杂的流体力学过程使得发射过程难以控制，以至于内弹道过程不稳定，直到七十年代中期其弹道易变性仍然难以解决。再生喷射式方案，是将液体药装在贮液室中，贮液室与燃烧室之间由差动活塞隔开。随着以硝酸轻胺(HAN)为基础的新型单元发射药 (LP1845、LP1846)的研制成功，以再生式方案为重点的LPG技术得到快速发展。自八十年代开始，美国、英国、德国、法国和中国已成为RLPG研究的主要推动力。这之后对RLPG的集中研究推动了RLPG的迅速发展，到目前为止，已利用口径为25mm、28mm、30mm、37mm、4Omm、 10mm、120mm、155mm等众多RLPG进行了许多成功的发射试验。20世纪40年代。50年代，美国的研究工作主要集中在对自然双元发射药的再生式火炮原理方面，并提供了几种基本设计样机，之后，重点转移到单元发射药和整装式推进系统方面。70年代，美国对单元液体发射药的性能和应用进行了系统的研究，再生式喷注系统及其内弹道性能燃烧过程的稳定性得到了一定的控制，使液体发射药火炮作为实战武器成为可能，80年代已进入了实用性开发研究。美国于1988年在XM283155mm炮管上进行了弹道炮首次射击试验，并发射了12发炮弹。英国己在30mm拉登炮管上建立了多功能液体燃料发射装置。前苏联曾进行过利用整装式液体发射药药室提高初速的研究，初速可以提高15%-20%。德国也对再生式装置开展了多年应用研究：2 0 世纪80年代，德国研制了一种试验型120mm 迫击炮系统，这是一种整装式液体发射药火炮，采用单元液体发射药，当装药容积为650 时，平均炮口初速约为 280m/s，标准偏差约为 2.3％。该项研究为 NM 基单元发射药的研究提供了经验，为后来的再生式液体发射药火炮的研究奠定了技术基础。[2,3,5,13]6010 我国的液体发射药发射技术研究是从“八五”开始正式列为国家预研规划的。在12.7mm、23mm、37mm等口径的试验装置上用OTTOII及自己研制的HY911型液体发射药对直孔型、外环型和内环型的再生喷射装置进行了大量的实弹射击试验研究，实现了较稳定的再生喷射循环过程，在37mm口径火炮上获得了初速1000m/s的试验结果，初步达到了美国同类研究的水平。同时，在内弹道预测模型的建立，防回火技术，压力振荡抑制技术，点火技术，密封技术等方面都取得了较大的进展。在此期间我国充分吸取了国外液体发射药火炮技术的历史经验教训，明确了再生式液体发射药发射技术作为我国发展液体发射药火炮的目标、方向和策略。 [3,13] 再生式液体发射药发射原理见图1.1。内弹道循环开始前，液体发射药(LP，即 Liquid Propellant)被注入贮液室。点火具点火，点火腔内的点火药燃烧，生成的高温高压气体由点火具孔喷入燃烧室中，使得燃烧室内压力升高，推动再生喷射活塞并挤压贮液室中的LP，迫使贮液室中的LP经再生喷射活塞孔喷入燃烧室，在燃烧室中迅速雾化，被点燃并不断燃烧，使燃烧室压力进一步上升，进一步推动再生喷射活塞挤压贮液室中的LP，使其不断喷入燃烧室燃烧，同时推动弹丸沿炮管高速运动，形成喷射循环，直到贮液室中的LP喷完，弹丸飞离炮口为止。[2,3,13,15] (责任编辑：qin) |