随行装药

随行装药发射技术
• 随行装药关键技术
– 点火延迟时间控制技术
控制随行装药火药的点火延迟时间是进一步提高随行装
药效果的重要技术，方法主要是采用阻燃包覆火药技术。如 何针对不同的随行方案，合理、有效地控制随行装药火药的
点火时间，是目前仍须研究的一个课题。
随行装药发射技术
• 随行装药关键技术
– 点火延迟时间控制技术
利用点火延迟技术，使随行装药在最大压力点以后开始 燃烧，这样即可以降低由于弹丸运动速度加快而形成的较高 的弹后压力梯度，又可以通过随行装药火药较高的气体生成 速率弥补主装药气体生成速率的下降，使膛内压力下降的趋 势变缓，形成所谓的“平台效应”，增加火药气体对弹丸的 有效作功能力。
随行装药发射技术
• 随行装药关键技术
典型随行装药结构示意图
随行装药发射技术
• 随行装药的内弹道过程
•随行装药火药紧随弹丸一起向前运动 •当膛内气体压力达到一定程度时（点火 延迟装置的破膜压力），火药气体冲破 点火延迟装置，点燃随行装药 •随行装药火药燃烧生成的气体不断加入 弹后空间，弥补弹丸加速运动形成的弹 后压力降
典型随行装药结构示意图
相似原理的发射技术
• 双药室装药结构
相似原理的发射技术
• 双药室装药结构
– 评价
优点：不考虑粘接问题（可靠随行），无附加质量，
无点火延时问题，不要求高燃速火药；
缺点：改变身管结构，对身管后坐复进会产生影响。
相似原理的发射技术
• 串联多药室
相似原理的发射技术
• 串联多药室
– 评价
串联多药室发射技术实际上是随行装药的一种。它 与普通随行装药的区别在于随行药和主装药间用活塞分开。
– 点火延迟时间控制技术
理想的随行装药火药点燃时间应在膛内最大压力之后， 主装药燃完之前。
过早点火，有可能形成过高的膛内最大压力，造成射击 安全性方面的问题
过迟点火，会使随行装药火药在膛内燃烧不完全，降低 了火药的利用效率，增大弹丸初速的散布，失去了随行的效 果。同时，会形成双峰之间过低的谷，增加了膛内的压力波 动，给火炮射击的安全性带来影响。
随行装药发射技术
• 评价
随行装药技术是一种能有效提高火炮弹丸初速的装药技 术。它可以在与常规装药技术相同的装药与弹丸质量比的条 件下，大幅度提高火炮的内弹道效率，从而获得较高的炮口 速度。 随行装药技术的发射系统与现有的火炮相容，它仅仅改 变装药结构的形式，就能达到改善火炮的内弹道性能和提高 弹丸初速的目的。
其它相似原理的发射技术
相似原理的发射技术
• 差动随行装药
近年来，以火炮作为发射平台的智能弹药发展迅速。为 实现火炮远程和超远程精确打击，火炮采用随行装药发射 智能弹药是一种有效的技术途径。 随行装药提高了弹丸初速，但也造成弹底最大压力明显 增大，增加了射弹的过载，这对于火炮发射智能弹药是不 允许的。
可靠的问题等。
串联多药室不完全等同于随行装药技术，随行装药技术
的难点在于高燃速火药的研制和能否可靠随行。串联多药 室则是以相当成熟的固体发射药为基础。
串联多药室技术也不同于辅助装药技术，辅助药室
必须改变身管结构，而且对身管后坐复进会产生影响。
相似原理的发射技术
• 串联多药室
– 评价
• 火炮结构变动不大，对于坦克炮来说可以降低整个坦克
随行装药发射Байду номын сангаас术
• 随行装药的内弹道过程
•弹后高温、高压气体推动弹丸开始向 前运动。 •弹丸弹带逐渐挤进炮膛膛线，前进阻 力不断增加，在弹带全部挤进时，阻力 达到最大值。 •随着火药继续燃烧，不断产生具有很 大作功能力的高温、高压气体，使弹丸 运动速度不断增加。 •弹后空间加大，弹后压力将在某一时 刻出现峰值，随后气体压力开始下降。
典型随行装药结构示意图
②随行火药与弹丸作为一个整体而运动， 属于一个变质量的运动问题，且推力来 自于主装药火药气体和随行装药燃烧释 放的火药气体。
随行装药发射技术
• 随行装药关键技术
– 随行技术 – 点火延迟时间控制技术 – 高燃速火药技术
随行装药发射技术
• 随行装药关键技术
– 随行技术
（1）粘结随行技术 粘结随行技术是利用粘结剂将随行火药粘结在弹丸 的尾部，它包括了粘结剂的选择和粘结方式。选择该技 术首先必须保证随行火药在很大的动载荷下能随弹丸一 起运动，并在随行火药燃烧以后仍能保持与弹丸可靠的 粘结。
新概念武器发射技术
随行装药发射技术
随行装药发射技术
随行装药技术是一种将一部分发射药装于弹 底使其随弹丸一起运动并在弹丸出炮口前燃烧完 毕的装药技术。
随行装药发射技术
• 随行装药效应
发射装药与弹丸分离，膛底和弹 常规装药火炮弹后压力分布 底之间形成抛物线形式的压力分布， 推动弹丸的弹底压力仅是膛底压力的 70%～80% 火药气体与未燃完的固体火药追 随着弹丸沿膛内流动，火药释放的能 量还用于加速弹后空间的火药气体 弹丸的炮口速度越高，膛底与弹 底之间的压力差越大，气体和装药运 动所消耗的能量也就越大
•当全部火药燃完以后。火药气体将膨胀 作功，一直到整个弹丸飞出炮口
随行装药发射技术
• 随行装药的内弹道过程
– 与普通装药内弹道过程的区别
①膛内火药气体有两部分：一部分是主 装药燃烧释放出的火药气体，它可以认 为是充满整个弹后空间的；另一部分是 随行火药燃烧产生的火药气体，它是由 弹丸的尾部加入到弹后空间的。
随行装药发射技术
• 随行装药的内弹道过程
•火炮击针撞击药筒底火，底火火帽着 火，使底火中的点火药燃烧，并进一步 点燃传火管内点火药。 •当传火管内的压力大于传火管的破孔 压力时，高温、高压的火药气体夹杂着 一些炽热的固体粒子从传火孔中喷射出 来，加热主装药火药。
典型随行装药结构示意图
•当火药的表面温度达到着火温度时， 靠近点火源的药粒开始燃烧。火药气体 和点火药气体混合，逐次而又迅速地点 燃整个主装药床。
系统的研制费用； • 主药室、副药室膛压较低，有利于火炮的发射安全性；
• 副药室可以起到压力接力作用，达到提高弹丸初速的目
的。
相似原理的发射技术
• 新型双级装药二次发射技术
相似原理的发射技术
• 新型双级装药二次发射技术
– 评价
一级装药燃烧释放的火药气体推动的是一个前、后 弹丸和二级装药的联合体，这个联合体在加速后的某个位 置开始分离，最终成为各自独立的前弹丸和后弹丸； 前、后弹丸脱离后，分别受两级装药在膛内不同时 间、不同位置燃烧释放的火药气体压力作用。因此，其弹
随行装药发射技术
• 随行装药的类型
– 液体随行装药
液体随行装药是指组成随行装药结构的主装药和随
行装药均是液体火药。作为随行装药的液体火药一般是 装在位于弹丸尾部的容器内。
随行装药发射技术
• 随行装药的类型
– 固、液混合随行装药
固、液混合随行装药是指随行装药结构的上装药是
固体火药。随行装药是液体火药。它充分利用了固体火 药燃烧稳定可靠和液体火药便于携带的优点。这是目前 研究较为广泛的一种随行装药方案。
随行装药发射技术
• 随行装药效应
随行装药火炮弹后压力分布
弹丸底部具有很高的气体生成速 率，降低了膛底与弹底之间的压力梯 度，在弹丸底部形成较高的、近似恒 定的压力 局部高速固体火药燃烧生成的火 药气体，在气固交界面上形成很大的 推力，该推力与弹丸底部附近的气体 压力相结合，导致对弹丸作功能力的 增加
随行装药发射技术
• 随行装药关键技术
– 高燃速火药技术
作为一种理想的随行装药方案是在弹丸底部粘结端面燃 烧的圆柱形火药。在采用了点火延迟时间控制技术以后。为 保证随行装药火药在膛内燃完，通常需要随行装药火药的燃 速是目前制式火药燃速的100～200倍。
目前，高燃速火药的主要方案是采用硼氢复合火药。它 是一种以硼氢基为主要成分，包含了氧化剂、粘结剂的高燃 速混合火药，燃速最高可达500m/s，其燃速特性特别适合用 做随行装药火药。
相似原理的发射技术
• 差动随行装药
相似原理的发射技术
• 差动随行装药
充分必要条件
dvp1 dt

dvp2 dt
相似原理的发射技术
• 差动随行装药
– 评价
差动随行装药是在现有随行装药技术和液体发射
药火炮再生式发射技术基础上，提出的一种基于差动
原理的新型随行装药方案。该方案不仅能有效控制射 弹过载，还能大幅提高射弹的初速，从而增大火炮的 射程。
随行装药发射技术
• 随行装药的类型
– 固体随行装药 – 液体随行装药 – 固、液混合随行装药
随行装药发射技术
• 随行装药的类型
– 固体随行装药
固体随行装药是指组成随行装药结构的主装药和随 行装药均采用固体火药。作为随行装药的固体火药一般 都采用气体生成速率较高的火药，采用随行技术将火药
固定于弹丸的尾部，使其随弹丸一起运动。
随行装药发射技术
• 随行装药关键技术
– 随行技术
（2）包容式携带技术 包容式携带技术指将随行火药装填在位于弹丸尾部的腔 体内，又称包容药室。技术关键是要解决包容药室强度设计 与所带来的弹丸消极质量的矛盾。在保证弹丸有效质量的条 件下，包容药室随弹丸一起运动，相当于增加了弹丸的消极 质量。它将额外地消耗火药气体的能量，因此过重的包容药 室将消耗掉随行装药技术带来的增速效果。同时，包容药室 的设计还必须考虑强度，保证包容药室能够承受随行火药燃 烧产生的高压，在膛内不破裂。
后压力分布与常规装药不同。
相似原理的发射技术
• 新型双级装药二次发射技术
– 评价
与辅助药室提高初速技术相比，后者在实现连续自
动装填等方面存在较大困难，本技术则可以像常规弹药一
样方便地实现自动循环射击，避免了药室装药与连续装填 之间的矛盾； 与固体随行装药技术相比，降低和避免了某些难点 技术要求，例如高燃速火药的燃烧稳定性、随行药柱携带