参 考 文 献 39

附录 A 装配图 40

附录 B 零件图 41

1  引言

1.1 研究背景与意义

空中目标（如飞机，导弹）不断涌现，其整体性能的更是不断改进和发展，现今世界各 个国家的防空武器都是以或正在过渡到以防空导弹为主，高射炮为辅的野战防空战备体系。 导弹的射程远，能够自动锁定目标，击中目标的几率大。随着导弹射程变远，若要保证 命中率不减小，使得导弹存在一定的科研困境，且代价高昂。就各国发展趋势来看，双管连 发和多管转膛的小口径高射炮系统取代大口径高射炮系统成为发展重点，原因是小口径高射 炮能够克服防空导弹的存在射击死区的问题。就实战而言，航空兵更为重视低空，即 3000m 以下空域，与超低空即 150m 以下空域的战略部署，而低空与超低空范围正是小口径高射炮体 现其威力的适用范围。小口径高射炮具有反应迅捷，易操作，死界小等优点，特别是针对近 距离内难以预料的高速度目标具有显著的作战效果。同时，具有以上优点的小高炮还能够与 导弹结合，发挥双方优点，构成弹炮一体化系统。所以，基于以上背景，小口径高炮弹药必

然受到广泛的重视，其研究也显得格外重要。

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.2.1 国内现状及趋势

1.2.2 国外研究现状及趋势

1.3 本设计的难点与解决方法

课题为小口径防空弹的设计与校核即为小口径弹丸结构设计以及后续的应力威力 分析。 课题给出的原始数据为： (1)预制破片弹、旋转弹。（2）全长 256mm、质量 2.8kg。

（3）预制破片为立方体钨合金，1g 一块、（4）引信 0.345kg（全长 96mm，外露长度 62mm， 内伸 14mm，螺纹直径 42mm，弧心 326mm）（5）平均膛压 304Mpa,计算膛压 343Mpa，炮口速度 1000m/s，膛线缠度η=35。（6）弹尾结构沟槽半径 26.87mm，深度 1mm，上宽度 7mm，下宽度

3mm，（7）炸药为 A-IX-2，装药密度为 1.65g/cm³。 首先，本课题得确定弹丸的机构，通过绘图软件画出，通过质量分析确定每个部位的质

量和结构，然后通过计算弹体应力是否满足发射要求，对设计进行改进，并分析其外弹道特 性，以及最后的弹丸威力分析。

要对弹丸整体的设计，首先要得到弹丸的结构，然后其应力是否满足要求。所以，要先 认真学习《弹丸设计理论》、《外弹道学》等文献，重点学习其中弹丸结构的确定，弹丸发射 安全性，弹丸的飞行性能设计，弹丸的威力设计等相关章节，然后再按照这个顺序的进行计 算和理论分析。同时还要参考相关论文，相互对照，对比分析过程和结果，查缺补漏。此外， 由于预制破片以及炸药内径的不一致，结果会有影响。

第一个难点，弹重的限制对零件材料的选择，以及炸药装药密度的选择带来的很大 的困难，2.8kg 的弹重，每个零件重量选择得考虑是否满足应力要求，零件的装配安装 是否顺利，炸药，内衬，钨柱嵌套配合。

第二个难点，弹丸强度校核中，断面选择，薄弱部位的选择，计算量的增大，以及 不满足后，弹结构的调试。

第三个难点，威力分析中，公式只有自然破片计算，针对预制破片的公式缺乏。如 何计算，还是利用工程方法进行假设。

2 57mm 小口径防空预制破片弹的结构确定和结构特征数的计算

2.1 57mm 预制破片弹总体设计要求