提高航炮射速潜力的理论分析
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维普资讯
第 ３卷 第 ５期
２０ ０ ２年 １ ０月
空
军
工
程
大
学
学
报 （自然 科 学 版 ）
Ｖ０ ． Ｎｏ． １３ ５
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ｉ Ｏ Ｃ Ｎ Ｉ Ｅ ＲＮ ＮＶ Ｒ ＩＹ Ｎ Ｔ Ｒ ＬＳ ＩＮ Ｅ Ｅ ＩＩ Ｎ Ｏ Ｒ Ａ ＦＡ Ｒ Ｆ Ｒ Ｅ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ ＩＧ Ｕ ＩＥ Ｓ （ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＴＯ ） Ｔ
收稿 日期 ：０ ２—０ —２ ２０ １ ３ 作者 简介 ： 光戍（ ９ １一） 男 ， 聂 １７ ， 湖北 天门人 ， 师 ， 讲 硕士 ， 主要从 事航空军械研 究
中图分 类号 ： ２ ６ Ｔ ３ ２ Ｖ ４ ；Ｊ ９
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ９— ５ ６ ２ ０ ） ５— ０ １— ３ １０ ３ １ （ ０ ２ ０ ０ ２ ０
每 分钟航 炮 发射 的 弹丸 数 为航 炮 的射 速 ， 常用 ／ 发／ ） 表 示 。１越 大 ， 毁 目标 的 概 率 越 大 。在 通 ７ ， （ 分 来 ７ ， 击 现代 空 战中 ， 双方 都在 不 断地 机 动 ， 目标 的 出 现 是 稍 纵 即逝 ， 要求 航 炮 有 很 高 射 速 ， 力求 在 难 以捕 捉 的战 机 中， 一举 将 目标击 毁 。 目前 ， 国外 航炮 发 展 的 一 种 趋 势 就 是 对 现役 航 炮 进 行 一 系 列 改 进 ， 续 提 高 其 射 速 。 继 至 今为止 ， 已出 现 了各式 各样 的航 炮 ， 比较 主要 的有 单管单 膛航 炮 ， 管协 调航 炮 ， 膛 式航 炮 和多 管旋 转式 双 转 航炮 － 。本 文针对 这些 不 同结 构航 炮 射速 提高 的潜 力做 了理论 分析 。
算 公式 为依据 ， 分析 不 同类型航 炮 的工 作循 环 曲线 出发 ， 从 对提 高航 炮 射 速 的潜 力 作 了理 论 分 析 ， 得 出 了在 现役 航炮 基 础上 提 高射速 的有 益结论 。 关键词 ： 炮 射速 潜 力 ； 航 单管 单膛 航炮 ； 管 转堂航 炮 ； 管协调 航炮 ； 单 双 多管旋 转航 炮
壳 、 同供 弹重 复 在一 起 ， 壳 同抽壳 部分 重 复在 一起 ， 抛壳 抛 而压 弹 同送 弹重 复在 一 起 。第 二 ， 环 包括 补 充 的 循 时间， ￡ 示。 以 表 不重 复的 四个 操 作 中抽 壳 及 送 弹是 最 延 时 的 ， 它们 在 较 长 的 主动 构 件 的行 程 上 完 成 。航 炮 的 射 击 速 度， 由完 成抽壳 和送 弹操 作 的最小 时 间值所 限定 ， 而完 成这 两个操 作 的 最小 时 间值 是 由送 弹时 炮 弹的 强度 和 抽壳 时弹壳 的强度 所 限定 的 ， 并且 也 与 其它 零 件 的强 度 有一 定关 系 。 为提 高 射 击 速 度 ， 实 现 理 想 的循 环 在
ｌ 射 速 的一 般 表 达 式
在 航 炮工 作 中完 成 的主要 操 作有 ： 膛 、 开 抽壳 、 抛壳 、 弹 、 弹 、 弹 、 膛 、 火 等 （ 同类 型 及结 构 的 进 压 送 锁 打 不 航炮 ． 在射 击过 程 中完 成 这些 操作 的部 分 或 全部 ） 。完 成 所需 部分 或 全 部 操 作 的 时 间 与 射 击 时 间 之 和 构 成 了航炮 工 作 的周期 ， 决 定 了航 炮 射 击 的 速 度 。 即 １＝６ ／ 。式 中 ： 它 ７ ０ｔ ， 凡是 射 击 速 度 （ 分 ） ｔ 时 间 周 期 发／ ，是
（ ） 秒
射击 时 间是指 从 点燃 底火 起 ， 到炮 管 内 的压 力降到 可 以安全 开 膛 时 刻 的时 间 。在 现 代 的航 炮 武 器 中压 力为 １ ２ ａ 可 以开膛 ， ０— ０ ＭＰ 时 提前 开膛 会使 弹 壳产 生横 向或 纵 向的爆 裂 ， 致炸 膛 事故 。 导
０ｃ ． ００ ห้องสมุดไป่ตู้ ｔ２ ２
提 高航 炮 射 速 潜 力 的 理 论 分 析
聂 光 戍 ， 魏 贤智 ， 徐 虎
（ 军 工 程 大学 工 程 学 院 ，陕 西 西 安 空 ７０３） １０ ８
摘
要 ： 内外航 炮发 展 的趋势 之 一是 改进现 役航 炮 ， 续提 高其 射速 。 以航炮 工作 时 间周 期 的计 国 继
＋ 。 ＋ 。式 中 ： 有 最小 循 环时 间 的工作 周期 ｔ ｔ ＋ｆ 具 为该 型 航炮 的理 想 周 期 ， 这 种 情 况 下 ， 在 其余 的操 作 完 全地 同 主要操 作 相重 合 ， 主要 的操作 也 是连续 完 成 ， 中没有 时 间损 失 。为 在单 管单 膛 式航 炮 中提 高射 而 其 击速 度 ， 必须 趋 向于 实现 理 想 的循 环 ， 尽可 能缩 短 每一个 不 重复操 作 完成 的时 间 ， 中 ， ， 并 其 ￡ 是不 可控 制 的 。 图 １ 是某 单 管单 膛式 航炮 工 作循 环 曲线 ， 中可 以看 出 ： 一 ， 周期 中 实现 了系 列 操 作 的 重 复 。如 抽 从 第 在
２ 射 速 潜 力分 析
２ １ 单管 单膛 式航 炮射 速 提 高潜 力分 析 ．
单 管单 膛式 航 炮必 须依 次 进行 四个 主 要操 作 ： 膛 、 开 抽壳 、 弹 、 送 锁膛 。此外 ， 壳 、 弹及 压弹 可 同上 面 抛 供 四个操 作 同时发 生 。用 符号 ｔ 、 、ｃ 、。、ｓ、 、 。ｔ 分 别表 示射 击 、 Ｓ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ 、ｏ Ｊ 。 Ｔ 。 ｙ 开膛 、 抽壳 、 弹 、 送 锁膛 、 壳 、 抛 供弹 攻压弹 等操 作 时间 。单 管 单膛航 炮最 小 循环 时 间为 射击 时 间和 四个不 重 复操 作 完成 时 间之 和 ， ｔ ＋ 即 ＝ｔ ｔ ．
第 ３卷 第 ５期
２０ ０ ２年 １ ０月
空
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大
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收稿 日期 ：０ ２—０ —２ ２０ １ ３ 作者 简介 ： 光戍（ ９ １一） 男 ， 聂 １７ ， 湖北 天门人 ， 师 ， 讲 硕士 ， 主要从 事航空军械研 究
中图分 类号 ： ２ ６ Ｔ ３ ２ Ｖ ４ ；Ｊ ９
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ９— ５ ６ ２ ０ ） ５— ０ １— ３ １０ ３ １ （ ０ ２ ０ ０ ２ ０
每 分钟航 炮 发射 的 弹丸 数 为航 炮 的射 速 ， 常用 ／ 发／ ） 表 示 。１越 大 ， 毁 目标 的 概 率 越 大 。在 通 ７ ， （ 分 来 ７ ， 击 现代 空 战中 ， 双方 都在 不 断地 机 动 ， 目标 的 出 现 是 稍 纵 即逝 ， 要求 航 炮 有 很 高 射 速 ， 力求 在 难 以捕 捉 的战 机 中， 一举 将 目标击 毁 。 目前 ， 国外 航炮 发 展 的 一 种 趋 势 就 是 对 现役 航 炮 进 行 一 系 列 改 进 ， 续 提 高 其 射 速 。 继 至 今为止 ， 已出 现 了各式 各样 的航 炮 ， 比较 主要 的有 单管单 膛航 炮 ， 管协 调航 炮 ， 膛 式航 炮 和多 管旋 转式 双 转 航炮 － 。本 文针对 这些 不 同结 构航 炮 射速 提高 的潜 力做 了理论 分析 。
算 公式 为依据 ， 分析 不 同类型航 炮 的工 作循 环 曲线 出发 ， 从 对提 高航 炮 射 速 的潜 力 作 了理 论 分 析 ， 得 出 了在 现役 航炮 基 础上 提 高射速 的有 益结论 。 关键词 ： 炮 射速 潜 力 ； 航 单管 单膛 航炮 ； 管 转堂航 炮 ； 管协调 航炮 ； 单 双 多管旋 转航 炮
壳 、 同供 弹重 复 在一 起 ， 壳 同抽壳 部分 重 复在 一起 ， 抛壳 抛 而压 弹 同送 弹重 复在 一 起 。第 二 ， 环 包括 补 充 的 循 时间， ￡ 示。 以 表 不重 复的 四个 操 作 中抽 壳 及 送 弹是 最 延 时 的 ， 它们 在 较 长 的 主动 构 件 的行 程 上 完 成 。航 炮 的 射 击 速 度， 由完 成抽壳 和送 弹操 作 的最小 时 间值所 限定 ， 而完 成这 两个操 作 的 最小 时 间值 是 由送 弹时 炮 弹的 强度 和 抽壳 时弹壳 的强度 所 限定 的 ， 并且 也 与 其它 零 件 的强 度 有一 定关 系 。 为提 高 射 击 速 度 ， 实 现 理 想 的循 环 在
ｌ 射 速 的一 般 表 达 式
在 航 炮工 作 中完 成 的主要 操 作有 ： 膛 、 开 抽壳 、 抛壳 、 弹 、 弹 、 弹 、 膛 、 火 等 （ 同类 型 及结 构 的 进 压 送 锁 打 不 航炮 ． 在射 击过 程 中完 成 这些 操作 的部 分 或 全部 ） 。完 成 所需 部分 或 全 部 操 作 的 时 间 与 射 击 时 间 之 和 构 成 了航炮 工 作 的周期 ， 决 定 了航 炮 射 击 的 速 度 。 即 １＝６ ／ 。式 中 ： 它 ７ ０ｔ ， 凡是 射 击 速 度 （ 分 ） ｔ 时 间 周 期 发／ ，是
（ ） 秒
射击 时 间是指 从 点燃 底火 起 ， 到炮 管 内 的压 力降到 可 以安全 开 膛 时 刻 的时 间 。在 现 代 的航 炮 武 器 中压 力为 １ ２ ａ 可 以开膛 ， ０— ０ ＭＰ 时 提前 开膛 会使 弹 壳产 生横 向或 纵 向的爆 裂 ， 致炸 膛 事故 。 导
０ｃ ． ００ ห้องสมุดไป่ตู้ ｔ２ ２
提 高航 炮 射 速 潜 力 的 理 论 分 析
聂 光 戍 ， 魏 贤智 ， 徐 虎
（ 军 工 程 大学 工 程 学 院 ，陕 西 西 安 空 ７０３） １０ ８
摘
要 ： 内外航 炮发 展 的趋势 之 一是 改进现 役航 炮 ， 续提 高其 射速 。 以航炮 工作 时 间周 期 的计 国 继
＋ 。 ＋ 。式 中 ： 有 最小 循 环时 间 的工作 周期 ｔ ｔ ＋ｆ 具 为该 型 航炮 的理 想 周 期 ， 这 种 情 况 下 ， 在 其余 的操 作 完 全地 同 主要操 作 相重 合 ， 主要 的操作 也 是连续 完 成 ， 中没有 时 间损 失 。为 在单 管单 膛 式航 炮 中提 高射 而 其 击速 度 ， 必须 趋 向于 实现 理 想 的循 环 ， 尽可 能缩 短 每一个 不 重复操 作 完成 的时 间 ， 中 ， ， 并 其 ￡ 是不 可控 制 的 。 图 １ 是某 单 管单 膛式 航炮 工 作循 环 曲线 ， 中可 以看 出 ： 一 ， 周期 中 实现 了系 列 操 作 的 重 复 。如 抽 从 第 在
２ 射 速 潜 力分 析
２ １ 单管 单膛 式航 炮射 速 提 高潜 力分 析 ．
单 管单 膛式 航 炮必 须依 次 进行 四个 主 要操 作 ： 膛 、 开 抽壳 、 弹 、 送 锁膛 。此外 ， 壳 、 弹及 压弹 可 同上 面 抛 供 四个操 作 同时发 生 。用 符号 ｔ 、 、ｃ 、。、ｓ、 、 。ｔ 分 别表 示射 击 、 Ｓ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ 、ｏ Ｊ 。 Ｔ 。 ｙ 开膛 、 抽壳 、 弹 、 送 锁膛 、 壳 、 抛 供弹 攻压弹 等操 作 时间 。单 管 单膛航 炮最 小 循环 时 间为 射击 时 间和 四个不 重 复操 作 完成 时 间之 和 ， ｔ ＋ 即 ＝ｔ ｔ ．