弹药工程设计(王芳老师)复习重点

弹药工程设计复习重点

朱炜

1.本重点可能存在一些摘抄错误，慎用！

2.重点源自于老师最后提及的“重点”，所以很多。

3.建议：

a)先背下习题，再看其他的；

b)联系咱们学过的其他门专业课，理解地记忆，明白知识点后，考试时能答上就行；

c)老师很随意,大家背的时候也要放松一些。

第一章概述

战术技术要求：

1)威力要求

2)弹道性能要求(主要指射程、射高、直射距离等)

3)射击精度要求(定义：在相同射击条件下弹着点或炸点的密集程度；表示方法：通常采用

平均弹着点的距离中间误差来描述)

4)发射安全性、可靠性要求

5)长期储存安定性要求

生产经济性要求：

1)弹药结构工艺性

2)弹药及其零件统一化

3)原材料资源丰富

基本原则：在兼顾一般战术要求的基础上，充分满足最主要的战术指标要求。在此前提下，可着重考虑生产经济性要求。一般说来，生产经济性要求应服从战术技术要求。

弹药工程设计过程的三大阶段：战术技术论证阶段，弹药方案和技术设计阶段，试制、试验与鉴定定型阶段

第二章弹药总体设计

弹药总体方案选择：

1)弹径和弹种的选择：增程技术途径：a.通过增大火炮初速的“武器解决办法”；b。通过增

大弹丸飞行速度的“火箭助推解决办法”；c.通过减小飞行阻力的“弹道解决办法”

2)稳定方式的选择：

旋转稳定弹(线膛、弹形好、空气阻力小、射程远，配有定心部、弹带、闭气环)

超口径尾翼稳定弹(滑膛、微旋，弹形差、空气阻力大，但飞行稳定性好，外形与旋转稳定弹丸类似，但配有膛内呈合拢状态的尾翼)

杆形头部尾翼稳定弹丸（滑膛或线膛，杆形头部可以减小头部阻力，提高飞行稳定性，稳定所需尾翼口径小，攻角小，综合阻力不大）

滴状同口径尾翼弹(适用于亚、跨音速迫击炮弹和无后座力弹，滴状流线外形可减少阻力，增大射程)

杆式尾翼弹(滑膛或线膛，配有弹托，初速高，飞行减加速度小，射程远，比动能大)比较：旋转稳定弹阻力系数小，适用于远程弹设计，是当前压制兵器广泛应用的弹形。其次是杆形尾翼弹，当前主要用于穿甲弹设计。滴状尾翼弹在亚音速时阻力系数最小，广泛用于迫击炮弹设计。在超音速下，杆形头部尾翼弹比超口径尾翼弹阻力系数小，稳定力矩系数大，而且能使破甲弹具有很合理的结构，因此，超音速破甲弹大多数采用这种弹形。超口径尾翼弹阻力虽然大，但稳定性好，而且稳定装置形式多样，在直瞄武器中多陪用于榴弹和破甲弹设计。

3)弹重选择

第一种情况：火炮已定，要求为此炮配用新弹，所设计的弹丸内弹道条件必须适应该火炮的强度条件（炮管与炮身强度限制条件）

第二种情况：设计新炮和新弹：既要满足战术技术要求，又能使火炮具有良好的机动性。

4)弹体材料、炸药及引信选择(除材料成本低，加工性能好，资源丰富等经济性要求外，还

应满足弹丸威力要求、发射强度要求和各零部件特殊要求)

第三章旋转稳定弹结构设计

外形结构对弹丸威力、弹道性能、飞行稳定性的影响

1)弹全长：弹丸愈长，空气阻力翻转力矩越大，弹壁越薄、强度不足，威力越大；

2)弹头部：弹头部增长，空气阻力系数明显降低；当弹丸装药量及射程都有一定要求时，

可采用直线和圆弧形的组合曲线(其他形状：抛物线、椭圆)

3)圆柱部：圆柱部越长，膛内导引性能越好，出炮口后章动小，飞行稳定性好，可以提高

射击精度；圆柱部缩短，空气阻力减小，过短时，导引阻力增加，存在最有利圆柱部长度

4)弹尾部：弹尾角增大，阻力系数先减小后增大；弹尾长增大，阻力系数先增大后减小。

船尾角在6°~9°·较好，空气阻力系数较小。弹丸速度很高时，弹尾形状影响不大。

底凹弹的增程原理：增大弹底压力，减小弹头和弹尾的压差，从而减小底阻

弹带

1)作用：在弹丸发射时将其嵌入膛线，赋予弹丸一定的转速，密封火药气体，保证弹丸在

膛内的定位。

2)弹带数目及宽度：一方面，弹丸初速增大，要求转速增大，则要提高弹带强度，对应的

要弹带宽度增大；另一方面，增大弹带宽度会增大弹带压力和弹壁挠度，影响弹带顶部与炮弹壁之间的接触，会产生飞边，影响外弹道性能。所以，以两条窄带代替一条宽带。

3)强制量：考虑三个方面：

a)保证弹丸在膛内运动时，紧塞火药气体，避免火药气体对炮膛的烧蚀。

b)防止弹带与弹体产生相对旋转，使弹丸出炮口后有一定的转速。

c)强制量不能太大，否则会增大对坡膛处的磨损，影响火炮的寿命。

4)弹带形状：前斜面、后斜面、环形沟槽

全膛远程弹丸

1)组成：弹体、定心块、弹带、闭气环、底凹装置、引信

2)特点：

a)弹体外形基本由弧形部构成，以减小迎面阻力；

b)弹体大都无圆柱部，为在膛内定心，弹丸质心处固定有与弹轴成一定角度的流

线型定心块；

c)弹带位置靠近弹体底部，以减小弹带压力对弹体强度的影响。

定心块的作用：保证弹丸在膛内正确运动

底排弹

1)增程原理:底部装有专门的排气装置，其中的“排气剂”在弹丸出炮口后或在膛内开始点

火并放出气体，气体进入弹丸后部低压区，增大了弹底压力，从而减小底阻，增大射程。

2)与火箭增程的区别：火箭增程是通过火箭发动机向后排出气体并点燃，由于排出速度大，

质量也不小，从而对火箭产生一个反作用力，提供推力，同时也有减小底阻的效果。

3)底牌装置的组成及其功能：

a)壳体：外形构成弹丸的船尾，底部有排气孔，中间部分构成燃烧室，弹丸飞行时从

燃烧室内排出气体

b)排气药柱：做成多块扇形结构，以增大燃烧面积，并用阻燃材料包覆药柱两端及表

面，使药柱减面燃烧

c)点火器：点燃排气药柱，以保证其正常燃烧，机械式还具有底部排气装置的密封作

用。

4)排气孔面积规律：

a)排气孔面积太小，会使燃烧室内压增加，导致药柱燃烧速度增加和底部排气效果不

佳。(为避免这种情况出现，燃烧面积应该是递减的，使排气药柱燃烧结束时，燃烧

面积与排气面积比例应不超过20:10)。

b)排气孔面积过大,由于燃烧室内压力减小，燃烧速度小，燃烧室内外压差小，从而无

法保证足够的排气速率，甚至熄火。

c)适当的比例范围：15:1至45:1

第四章尾翼弹结构设计

迫击炮弹

1)结构特点：

a)发射装药密度小，点火方式特殊

b)火药气体泄出

c)采用尾翼稳定方式

2)迫击炮弹的发射装药结构及其原因：

a)迫击炮弹的发射装药结构分成两部分，一部分装在以厚纸制成带有底火的基本药包

内，并插在迫击炮弹的尾管内；第二部分发射药称为辅助装药，质量较大，通常又

分成数个药包套在尾管上。

b)原因:采用这种装药结构是为使炮弹发射时能够可靠点火和均匀燃烧。

3)弹炮间隙的影响：

正面：能使膛内被挤压的气体顺利通过缝隙流出，且不会明显影响下滑速度。

负面：火药气体泄出，使膛压降低，初速下降，射程减小，同时还会使炮弹初速或然误差增大；此外缝隙存在也影响炮弹膛内运动的定位作用，导致射击精度降低。

解决办法：多采用闭气环结构，使炮弹下滑时有合理的缝隙，而当炮弹发射向前运动时，闭气环扩张，消除缝隙，防止火药气体流出。

张开式尾翼弹

1)主要性能特点：弹丸飞行中空气阻力大，但稳定性好，射击精度高

2)设计特点：