57mm 小口径防空预制破片弹的总体设计要求为: 直径:57mm
质量:2800±50g 长度:(250-260)mm
钨破片数目:数量不少于 750 个 炸药装填系数:不低于 10% 钨破片侵彻钢板厚度:10m 时,大于 5mm。 千米速度降:不大于 160m/s
2.2 57mm 预制破片弹总体方案的选择
2.2.1 弹丸口径的选择
弹丸口径是弹丸总体设计的重要参数,口径决定着威力,本课题为小口径防空弹,根据 现役火炮,弹丸口径确定为 57mm。由于是防空弹药,对付空中有生目标,因此弹种为榴弹, 且为预制破片弹。
2.2.2 稳定方式的选择
弹丸的稳定方式有旋转稳定和尾翼稳定两种,稳定方式的选择决定于弹丸性能要求和火 炮类型,此弹为榴弹,因此采用线膛炮发射,采用旋转稳定,弹形好,空气阻力小,射程远。 弹体为流线型,其上有定心部、弹带。
2.2.3 质量的选择
弹丸的质量影响面积较大,与弹丸威力、弹道性能、生产、运输供应等都有很大关系, 参考榴弹质量的经验数据,也即对于不同类型的火炮,其配用的弹丸质量都有一定的范围,
这个质量范围是在长期实践中逐渐确定的。用相对质量 Cm 的形式来表示,可参考表 2.1
表 2.1 常用弹相对质量范围
榴弹种类 相 对 质 量 范 围
弹丸 Cm=m/d3(kg/m3) 炸药 Cw=ω/d3(kg/m3)
加农炮 榴弹炮 (12-14)×10³ (10-12)×10³ (1.5-2.0)×10³
(2.0-2.5)×10³
小口径高射炮 中口径高射炮 (14-24)×10³ (11-16)×10³ (1.0-1.5)×10³
(1.0-1.7)×10³
高射杀伤榴弹
杀伤爆破榴弹 (12-15)×10³
(11-15)×10³ (0.8-1.3)×10³
(1.5-2.2)×10³
因此,57mm 高射炮榴弹,弹种选择 2.8Kg,炸药 300g 左右。
2.2.4 结构方案确定
弹丸外形由弹头部、圆柱部、弹尾部、上下定心部、弹带组成
(1)弹丸全长
弹丸全长 l是在弹丸质量已定后确定的。主要影响弹丸的飞行稳定性、威力和弹强度。 此弹选择 256mm 全长,弹径比为 4.49。
(2)弹头部 弹头部尺寸和形状对正面阻力影响较大,特别是在超音速时,影响更大,以至对射程也
产生一定的影响。 从空气阻力方面来看,对于飞行稳定的弹丸,弹头部长度越大,弹形系数越尖锐,其阻
力值就越小,而从阻力观念来看,以抛物线母线最为有利而以椭圆形母线最差。从制造工艺 来看,以直线以及圆弧线为宜,从装填炸药的观念来看,以椭圆和圆弧形为好,综合考量, 57mm 弹选择圆弧形弹头部,结合经验,弹头部占全长的 43%-45%,此弹弹头部长度 lT0=43% l=110.08mm
(3)圆柱部
lX是上定心部至弹带的距离,是弹丸导引部的长度,与弹丸膛内运动有着决定性的影响, 榴弹威力一般都随圆柱部增长而增大。综合考量,此尺寸最后确定。设计最后得圆柱部长度 lX 为 55.6mm。论文网
(4)弹尾部
弹尾部采用船尾形,船尾角在 6°-9°,阻力系数小,随着船尾长的增加,阻力系数减小。