一种模拟旋转抛射试验装置的结构设计.docx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:DOCX 页数:12 大小:1.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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课题背景子母弹是以均匀散布的子弹覆盖目标,提高有效的杀伤范围的一类武器。子母弹的战术技术要求决定了子弹在目标区上空要呈现均匀的散布状态,而能否达到要求的散布就离不开抛撒技术。子母弹抛撒技术是子母武器系统的关键技术之一。在子母弹技术研究基础上,设计出一种静态地面模拟试验装置(带传动或齿轮传动机构),并进行结构优化设计,能够满足系统对该机构的结构强度,对子母弹抛撒技术研究的工程研制提供帮助。子母弹的国内外发展现状子弹药的抛撒是由母弹弹上携带的微机自动控制的,它可以单发抛撒,也可一组子弹药以齐射方式抛撒。不过,以齐射方式抛撒时,要注意尽量减少抛撒动作对母弹正常飞行的影响。为了达到较好的毁伤效果,子弹抛撒需满足如下的基本要求:(l)满足合理的撒布范围。根据毁伤目标的要求和战斗部携带子弹的总数量,从战术使用上提出合理的子弹散布范围,以保证子弹抛出后能覆盖一定大小的面积。实际子弹抛射范围的大小还与开舱的高度有关。(2)达到合理的散布密度。在子弹散布范围内,子弹应尽可能地均匀分布,至少不能出现明显的子弹堆积现象。均匀分布有利于提高对集群装甲目标的命中概率。(3)子弹相互间易于分离。在抛射过程中,要求子弹能相互顺利分开。不允许出现重叠现象,如果子弹分离不开,尾带张不起来,子弹引信就解脱不了保险,这将导致子弹失效。(4)子弹作用性能不受影响。抛射过程中,子弹不得有明显变形,更不能出现殉爆现象,力求避免子弹间的相互碰撞。此外,还要求子弹引信解脱保险可靠,发火率正常,子弹起爆完全性好。国内外抛撒技术的方法目前国内外抛撒技术主要有一下几种:(1)中心药管式抛射中心爆管抛撒技术是依靠位于母弹中心的爆炸管(装有高装填密度火药或炸药)来提供抛撒动能推动子弹运动的一种抛撒方式。中心爆管(或爆炸)抛撒一般为一次抛撒,即母体切壳、抛壳、抛子弹一次完成,子弹的空抛过程是复杂的,包括了抛撒药燃烧、中心管炸裂、子弹运动、仓体蒙皮破裂等多种现象。子母弹发射后,到达预定目标上空时,由战斗部前端装定的时间引信起爆,点燃点火具中的点火药,点火药燃烧产生的高温燃气与炽热的固体粒子经过药床中央传火管上的各传火孔喷入抛撒药床,点燃抛撒药。中心管内抛撒药燃烧释放出高温高压气体,当压力超过管本身所具有的承压强度极限时,中心管爆裂,抛撒药的燃气首先压缩子弹周围的填充物,将子弹压向四周的蒙皮,蒙皮约束着子弹,蒙皮破裂,子弹解除约束后,在中心爆管释放的高温、高压、高速的燃气作用下沿着径向向四周运动,最终抛撒出母体。中心爆管子母弹优点就是结构简单、动作可靠、抛速高,可以使内外层子弹间具有一定的速度梯度顺序抛出,使内、外层子弹散布均匀,特别适合于多子弹的中、大弹径的杀伤爆破子母弹使用,但不足的是在爆炸抛撒过程中,子弹承受的冲击过载相当高,加速度一般为几万甚至十几万个g,而且这种过载具有高峰值、短脉宽的特征,如果过载问题得不到很好的解决,那么将会严重的影响母弹内子弹的强度,使子弹发生明显变形,也可能冲击引爆子弹中的装药,甚至发生殉爆现象。使用成功的典型结构是美国MLRS火箭子母弹战斗部,远程子母弹囊式抛撒结构设计及计算机仿真技术每发火箭携带子弹644枚。一般子弹排列不多于两圈。如圆柱部外圈排14枚子弹,内圈排7枚子弹。战斗部中心部位装有药管。时间引信作用引起中心药柱爆燃后,冲击波既使壳体沿全长开裂,又将子弹向四周抛出。(2)燃气囊抛射燃气囊抛撒技术是利用气囊充气膨胀推动子弹运动的一种抛撒方式。主要是利用气囊来延长燃气对子弹的有效作用时间,达到子弹平缓加载的目的,其抛撒过载一般可以控制在不大于2000个g的范围内。它是一种较为理想的子母弹抛撒结构,具有广泛的应用前景。囊式抛撒方式根据燃气发生室在气囊的内外可分为内燃式和外燃式两种形式。使用这种抛射结构的典型产品是英国的BL755航空子母炸弹。共携带小炸弹147枚,分装在7个隔舱中。小炸弹外缘用钢带束住,小炸弹内侧配有气囊。当燃气囊充气时,子弹顶紧钢带,使其从薄弱点断裂,解除约束。在燃气囊弹力的作用下,147枚小炸弹以不同的方向,不同的名义速度抛出,以保证子弹散布均匀。(3)母弹高速旋转下的离心抛射。这种抛射方式,对于一切旋转的母弹,不论转速的高低,均能起到使子弹飞散的作用。特别是对于火炮子母弹转速高达每分钟数千转,以至上万转时,则起到主要的乃至全部的抛射作用。(4)机械式分离抛射这种抛射方式是在子弹被抛出过程中,通过导向杆或拨簧等机构的作用,赋予子弹沿战斗部径向分离的分力。导向杆机构己经成功的使用在122mm火箭子母弹上。(5)燃气侧向活塞抛射燃气活塞式抛撒技术是利用火药在燃烧室燃烧产生的火药气体压力推动活塞和子弹运动的抛撒方式。根据燃烧室的结构可分为单燃烧室和双燃烧室两种形式。这种方式主要用于子弹直径较