淺談火箭彈的發(fā)展及彈藥系統工作原理

郭鎖喜

【摘 要】 火箭彈的誕生源于中國，經歷一千多年的發(fā)展，技術日新月異?；鸺龔椏炕鸺l(fā)動機推進的非制導彈藥，通常由戰(zhàn)斗部、火箭發(fā)動機和穩(wěn)定裝置3部分組成。火箭彈的發(fā)射裝置，有火箭筒、火箭炮、火箭發(fā)射架和火箭發(fā)射車等。由于火箭彈帶有自推動力裝置，其發(fā)射裝置受力小，故可多管（軌）聯裝發(fā)射。

【關鍵詞】 火箭彈 發(fā)展歷史 系統原理

1 火箭彈發(fā)展歷程

中國是火箭的發(fā)源地。據史料記載，公元969年（宋開寶元年）馮義升和岳義方兩人發(fā)明了火箭并試驗成功。公元1161年宋軍就有了初期的火箭武器—“霹靂炮”，并應用于軍事。大約于13～14世紀中國的火藥及火箭技術傳入阿拉伯國家，以后又傳入歐洲。19世紀初，英國人W·康格里夫研制了射程為2.5km的火箭彈。20世紀20～40年代，德國、美國、前蘇聯等國都研制并發(fā)展了各自的火箭武器。第二次世界大戰(zhàn)后，前蘇聯先后研制成了M-14、M-21、M-24和夫勞克火箭彈及其火箭炮，至20世紀70～80年代先后研制了220mm多管炮與300mm多管火箭炮及火箭彈，其中300mm火箭彈最大射程已達到70km。美國沃特公司研制生產的M270式多管火箭炮系統，于1983年正式裝備美國陸軍。M270式多管火箭彈系統是一種全天候、間瞄、面積射擊武器，能對敵縱深的集群目標和面積目標實施突然的密集火力襲擊，具有很高的火力密度，其戰(zhàn)斗部采用雙用途子彈子母戰(zhàn)斗部。 20世紀50年代，火箭彈的最大射程約為10km，60～70年代大多數火箭彈的最大射程為20km，80年代研制的火箭彈的射程已超過30～40km，90年代以后美國等在MLRS系統上研制開發(fā)的227mm火箭彈射程達到了70km，俄羅斯研制的300mm火箭彈射程也將達到70km，中國研制的WM—— 80型273mm火箭彈其最大射程超過80km。到21世紀，許多國家100km以上的超遠程火箭彈研制取得進展，并廣泛應用。

2火箭彈彈藥系統的基本組成

火箭彈是一種依靠火箭發(fā)動機所產生的推力為動力，完成規(guī)定作戰(zhàn)任務的無控或有控彈藥?；鸺龔椨捎谝瓿筛鞣N不同的戰(zhàn)斗任務，因而種類繁多，一般由引信、戰(zhàn)斗部、火箭發(fā)動機、穩(wěn)定裝置和導向裝置等幾部分組成。

（1）引信——目前火箭彈研制中常用的引信有觸發(fā)引信、電子時間引信以及無線電近炸引信等。

（2）戰(zhàn)斗部——目前在火箭彈研制中常用的戰(zhàn)斗部類型包括：殺傷戰(zhàn)斗部、爆破戰(zhàn)斗部、殺傷爆破戰(zhàn)斗部、子母戰(zhàn)斗部、破甲戰(zhàn)斗部、半穿甲戰(zhàn)斗部、干擾戰(zhàn)斗部以及云爆戰(zhàn)斗部等。

（3）火箭發(fā)動機——目前裝備及在研的火箭彈主要采用固體火箭發(fā)動機。固體火箭發(fā)動機通常由聯接底、燃燒室、固體推進劑裝藥、裝藥支撐裝置、噴管及點火具等組成?；鸺l(fā)動機使火箭彈在彈道主動段末端達到最大飛行速度后結束工作。

（4）穩(wěn)定裝置——按照飛行穩(wěn)定原理的不同，穩(wěn)定裝置可分為渦輪式穩(wěn)定裝置和尾翼式穩(wěn)定裝置兩類。渦輪式穩(wěn)定裝置是利用火箭發(fā)動機的多個傾斜噴管產生的導轉力矩使火箭彈繞縱軸高速旋轉，利用陀螺效應使火箭彈穩(wěn)定飛行；尾翼式穩(wěn)定裝置是在火箭彈的尾部安裝尾翼，飛行時空氣動力產生穩(wěn)定力矩，從而使火箭彈能夠穩(wěn)定飛行。

（5）導向裝置——導向鈕或定向鈕是尾翼式火箭彈經常采用的導向裝置。導向裝置的作用是引導火箭彈在定向器上沿著一定的方向運動，使火箭彈在定向器上作直線運動或螺旋運動，并在帶彈行軍時固定火箭彈。

3 火箭彈彈藥系統的工作原理

火箭彈是通過發(fā)射裝置借助于火箭發(fā)動機產生的反作用力而運動，火箭發(fā)射裝置只賦予火箭彈一定的射角、射向和提供點火機構，創(chuàng)造火箭發(fā)動機開始工作的條件，但對火箭彈不提供任何飛行動力。

火箭發(fā)動機是火箭彈的動力推進裝置，在火箭彈發(fā)射時，發(fā)火控制系統將點火具發(fā)火，點火具中藥劑燃燒時產生的燃氣流經固體推進劑裝藥表面時將其點燃。主裝藥燃燒產生的高溫高壓燃氣流經固體火箭發(fā)動機中拉瓦爾噴管時，燃氣的壓強、溫度及密度下降，流速增大，在噴管出口截面上形成高速氣流向后噴出。當大量的燃氣高速從噴管噴出時，火箭彈在燃氣流反作用力的推動下獲得與空氣流反向運動的加速度。

由于從火箭發(fā)動機高速噴出的氣流物質是火箭發(fā)動機所攜帶的固體推進劑裝藥燃燒產生的，所以火箭發(fā)動機的質量不斷地減小，表明火箭彈的運動屬于變質量物體運動。而固體火箭發(fā)動機結束工作時，火箭彈在彈道主動段末端達到最大速度。

4 火箭彈的發(fā)展趨勢

火箭彈具有無后坐、射程覆蓋范圍大、使用方便等優(yōu)點，隨著一些高新技術、新材料、新原理、新工藝在火箭彈武器系統研制中的應用，火箭彈在射程、威力、密集度等綜合性能指標方面有了較大幅度的提高，呈現出射程遠程化、打擊精確化、大威力及多用途化、動力推進裝置多樣化的發(fā)展趨勢。

（1）射程遠程化。 近年來高能材料在固體推進劑制造中的應用，使得推進劑能量有了大幅度提高。目前，火箭彈在射程方面的發(fā)展主要有兩個方面：1）現有火箭彈改造，提高其射程；2）大力開發(fā)研制大口徑遠程火箭彈。

（2）打擊精確化。落點散布較大是早期的火箭彈最大的弱點之一，將會大大影響火箭彈的作戰(zhàn)效能。在常規(guī)技術方面進行了高低壓發(fā)射、同時離軌、尾翼延張、被動控制、減小動靜不平衡度以及微推偏噴管設計等技術的研究以提高密集度。

（3）大威力及多用途化。早期的野戰(zhàn)火箭彈主要用于對付大面積集群目標，所配備的戰(zhàn)斗部僅有殺爆、燃燒、照明、煙幕、宣傳等作戰(zhàn)用途，單兵使用的反坦克火箭彈也只有破甲和碎甲的作戰(zhàn)用途。 現代野戰(zhàn)火箭彈在兼顧對付大面積集群目標作戰(zhàn)任務的同時，已開始具備高效毀傷點目標的能力，并且戰(zhàn)斗部的作戰(zhàn)功能多極化。

（4）動力推進裝置多樣化。固體火箭發(fā)動機結構簡單、工作可靠、使用方便等特點，使其成為目前大多數自帶動力武器的動力裝置。目前許多國家已開始應用或研究多種新型動力推進裝置，主要有以下幾類：1）固體或液體沖壓發(fā)動機；2）凝膠推進劑發(fā)動機；3）脈沖爆轟發(fā)動機。

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