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兵在掌上阅 亮剑弹指间

“各村有各村的高招”

火炮增程技术一览


■徐牛饮

废弃的“巴巴多斯大炮”

据外媒报道,德国莱茵金属公司在近期的火炮试射中,使用南非G6轮式自行榴弹炮发射新型155毫米高速增程弹实现76公里射程,一举打破该口径火炮的射程纪录。

火炮射击流程,简单说就是炮管中的发射药爆燃产生高温高压气体推动炮弹飞向目标。那么,炮管的长度、发射药的性能、炮弹出膛后的动作等就成为影响射程的重点,由此发展出各式各样的火炮增程技术。

更长的炮管。在火炮发展早期,射程随口径增大而增加,但超过一定限度后,便带来无法接受的负面影响。迄今为止,人类战争史上实战部署过的最大口径火炮是二战中德军装备的“古斯塔夫”列车炮,其口径达到惊人的800毫米,能够将7.1吨重的炮弹发射到30公里外,但一天只能发射14次。

增大口径行不通后,提高火炮身管倍径成为新方向。倍径,是指火炮身管长度和口径的比值。倍径越大,火炮炮管越长,高温高压气体在炮管内对炮弹做功行程也就越长,使炮弹出膛速度更快,射程随之提高。德国莱茵金属公司计划研制采用60倍径身管的火炮,预计最大射程将达到83公里。

不过,一味提高炮管长度也不现实,炮管的加长及随之而来的增重,会影响火炮机动性,且炮管越长越容易变形,导致射击精度下降。

更好的发射药。炮弹的动能来源于发射药燃烧释放的化学能,增加发射药剂量、改进发射药燃烧性能和装药结构都可提升炮弹射程。一般来说,增加发射药剂量以增加膛压,即可提高炮弹出膛速度,从而获得更远射程,但发射药剂量不能无限增加。火炮身管的耐压性能和缓冲机构的强度都会对其产生制约,发射药剂量超出一定限度后会降低炮管寿命,导致火炮体积重量超标,影响后坐和俯仰动作,严重的还会导致炸膛。

提高发射药在炮管内的燃烧性能是增加火炮射程的另一个办法。如发射药瞬间全面均匀点燃会显著提高炮弹射程。此外,优化发射药的装药结构,比如采用随行装药技术,在主发射药燃烧形成最大压力后,炮弹尾部随行装药点火,在炮弹于炮管内运动期间,随行装药有序燃烧,始终保持炮弹底部膛压基本不变,从而提高射程。

更快的炮弹。炮弹在空气中的运动时间远多于在炮管内的运动时间,减少炮弹空气阻力,提高炮弹飞行速度也可实现增程。

炮弹在飞行过程中,尾部会出现低压区,弹头和弹尾之间的压力差会形成阻碍炮弹飞行的压差阻力。底部排气增程技术可解决这个问题,在炮弹飞行的大部分时间里,弹尾喷气装置缓慢喷出高温气体,使弹底压力升高,降低压差阻力。法国“凯撒”式自行榴弹炮使用北约制式高爆弹时射程为30公里,使用全膛底排榴弹时射程可达42至50公里。

炮弹加速过程在炮管中完成,离开炮管后即失去推力。使用火箭增程技术,在炮弹后段增加火箭发动机,炮弹出膛后尾部火箭发动机适时点火产生推力增加炮弹速度,从而增大射程。应用这一技术的最著名案例,就是“巴巴多斯大炮”。该炮是加拿大人吉拉德·布尔博士,于上世纪60年代主持研制的一种能够发射人造卫星的超级大炮,它曾将190公斤的炮弹打到太空。该炮使用的炮弹,实质是一种由火炮发射的火箭推进运载工具,这种炮弹既能发射卫星,也可将载荷换成战斗部打击超远程目标。

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