某型弹高低压发射结构设计及试验验证

胡鹏程 张从金 刘佳林 阎虎虎 吴小乐

【摘要】本文通过对弹药发射结构的分析，设计了一种高低压发射结构；介绍了高低压发射结构的基本思路及优势，开展了高低压发射结构的试验验证并成功应用于某型弹。

【关键词】高压腔|低压腔|发射结构|弹筒|封盖|试验验证

弹药发射是利用底火引燃弹药内的发射药，产生高温高压气体推出弹丸沿预定弹道曲线飞行的过程。对于初速要求较低的弹药，采用高低压发射方式可保证小装药在高压室充分稳定燃烧，低压室气体推动弹丸运动，有效减轻弹筒质量，降低弹丸结构强度，提高弹丸装填系数，从而提高弹药的毁伤效能。

一、某型弹的结构设计

某型弹属于储运发一体弹药，隶属于某重要目标综合电子防护系统中的自卫防护器材，通过弹丸爆炸形成无源干扰诱饵，用于保护载车免受敌激光、红外及多模复合制导武器毁伤，实现自卫防护抗，其使用效果示意图如图1所示。

该型弹具有射速低（炮口速度约20m/s）、射程短（约20m）的特点，同时要求弹丸重量轻（不大于2kg）、装填系统大的要求。

该型弹主要由底火、连接螺、抛射药包、抛射药盖、弹筒、弹丸、封盖等组成，全弹结构示意图见图2，箭头方向为飞行方向。底火作用后，引燃抛射药包，产生高温高压气体在高压腔内迅速膨胀做功，推动抛射药盖，同时推动弹丸剪切封盖。当抛射药盖推出后，高温高压气体进入更大的空腔（简称低压腔），示意图如图3所示，推动弹丸继续向前加速运动，飞行至预定距离弹丸爆炸并形成干扰云团，可有效阻断重要目标的可见光波段的光学特性、中远红外波段的红外辐射特征和激光回波信号，使来袭导弹失去其锁定攻击的目标。

（一）高低压腔的压力计算

发射药选用双基发射药，具有能量高、吸湿性小、物理安定性和弹道稳定性好的特点。

经强度校核，弹筒的连接处最易受破坏的地方为弹筒与封盖的螺纹连接处，可承受低压腔的压力，而不能承受高压腔的压力，因此，弹丸出弹筒前封盖需被剪切，以免弹筒内出现高压，破坏弹筒。

（三）封盖的安全性与可靠性设计

为了满足弹药勤务处理及发射过程中的安全，弹药需满足跌落时的安全性及发射强度要求，跌落时需保证封盖完整，发射时需保证封盖端部被可靠剪切同时弹筒完整。

1.跌落时弹药的安全性设计

封盖选用超硬铝7A04材料，设计结构如图4所示，弹药在装配过程中封盖与弹丸端面接触（如圖2所示），不存在勤务处理过程中的弹丸与封盖之间的窜动，且轴向跌落时端面着地，从而可保证勤务处理时的安全。

三、试验验证情况

（一）靶场试验情况

采用铜柱法对5发配重弹进行了低压腔膛压测试，采用高速摄像机对炮口速度及飞行至最高点距离进行了测量，靶场试验图见图5所示，试验情况见表1，满足设计要求。

（二）勤务处理试验情况

为了验证勤务处理时的安全性，选用5发配重弹参照GJB4225A的要求进行了5个方向的1.5m裸弹跌落试验，跌落后的照片如图6所示。封盖与弹筒均完好，满足勤务处理要求。

四、结论

本文采用理论分析与试验验证的方法，设计了一种高低压发射结构，得到以下结论：

（1）弹筒采用非金属材料，可有效减轻产品重量，同时降低产品生产成本。

（2）采用高低压发射结构，可降低对弹筒的强度要求。

（3）通过弹筒与封盖、发射强度与封盖剪切的合理设计，可保证弹药勤务处理时的安全性与发射时的可靠性。中国军转民

参考文献

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（作者单位：江西新明机械有限公司）