增大火炮射程的技術(shù)策略探究

黃錫龍

摘要：隨著軍事研究水平的不斷提升，原有的火炮射程已經(jīng)不能夠滿足高效率作戰(zhàn)的要求，各國(guó)開始研究一些新型的技術(shù)來增強(qiáng)火炮的射程，可以通過改變火炮身體長(zhǎng)度的方式增強(qiáng)其射程，也可以通過子彈的重新設(shè)計(jì)來增強(qiáng)火炮的射程，多種技術(shù)的結(jié)合能夠有效的發(fā)揮火炮在戰(zhàn)爭(zhēng)中的威力。本文就增大火炮射程的具體方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：火炮；射程；技術(shù)；增長(zhǎng)；策略

0 引言

火力戰(zhàn)是作戰(zhàn)中人們比較關(guān)注的部分。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，利用火力優(yōu)勢(shì)能夠有效的打擊縱深目標(biāo)，從而能夠在戰(zhàn)爭(zhēng)中獲取主動(dòng)地位，為戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利贏得更多的機(jī)會(huì)。要想更好的發(fā)揮火力優(yōu)勢(shì)作用，就有必要增大火炮的射程。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)采用巡航導(dǎo)彈和隱形飛機(jī)等一些高技術(shù)的武器在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了較大的作用，但是其所用的火炮射程較短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及伊拉克的火炮射程，因此，在戰(zhàn)爭(zhēng)中及時(shí)采取了其他的應(yīng)急措施，才彌補(bǔ)了戰(zhàn)爭(zhēng)中的眾多不足。之后，美國(guó)吸取了海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的教訓(xùn)，在戰(zhàn)爭(zhēng)科研中不斷加強(qiáng)研究遠(yuǎn)程站火炮，其他國(guó)家也跟隨美國(guó)的腳步不斷加強(qiáng)遠(yuǎn)程戰(zhàn)火炮的研究。在火炮射擊中，其射程受到多方面因素的影響，主要有炮身、子彈、推射技術(shù)等因素的影響，因此，需要加強(qiáng)這些方面的改進(jìn)，從而提高火炮的射程。

1 加強(qiáng)炮身設(shè)計(jì)的改造

炮身是火炮的重要組成部分，炮身的兩個(gè)方面會(huì)對(duì)火炮射程造成影響，首先一個(gè)方面是藥室的容量大小，這一因素主要限制了火炮的最大裝藥量。其次是火炮的身管長(zhǎng)度對(duì)射程會(huì)產(chǎn)生影響，主要在于火炮的身管長(zhǎng)度決定了彈丸在火炮內(nèi)的運(yùn)行里程。在火炮身管內(nèi)，彈丸會(huì)受到高壓氣體的作用，如果身管的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，發(fā)射藥在燃燒后會(huì)產(chǎn)生高溫高壓氣體，彈丸所受高壓氣體作用的時(shí)間就會(huì)增長(zhǎng)，對(duì)它的射程會(huì)產(chǎn)生較大的推動(dòng)作用。當(dāng)彈丸彈出炮膛時(shí)，隨著彈丸的運(yùn)動(dòng)，其底部的壓力就會(huì)慢慢的減弱，彈丸的運(yùn)行速度自然也會(huì)降低。因此，為了提高彈丸的射程，需要增加火炮身管的長(zhǎng)度，這樣一來可以增強(qiáng)高壓氣體對(duì)彈丸作用的時(shí)間，從而增強(qiáng)彈丸的運(yùn)行速度，也會(huì)提高彈丸本身的運(yùn)行距離。通常來說，身管比較長(zhǎng)的火炮會(huì)比一般的火炮射出運(yùn)行的初速度較大，并且射程遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的火炮射程。例如，口徑為120毫米的迫擊炮身管的長(zhǎng)度一般為2米，它的最大射程通常在10千米左右，但是口徑為105毫米的榴彈炮身管的長(zhǎng)度為3米左右，最大射程就能夠達(dá)到8—16千米。因此說，口徑越小，身管越長(zhǎng)的火炮的射擊里程往往會(huì)大于口徑大身管較短的火炮。

2 提高火炮彈丸的射擊力度

彈丸彈底的空氣阻力在整個(gè)彈丸運(yùn)行中占據(jù)全部空氣阻力的百分之三十左右，可見彈丸底部阻力較大，這對(duì)彈丸運(yùn)行速度造成了較大的影響，最終會(huì)對(duì)火炮的射程造成影響。因此，減少?gòu)椡璧撞康淖枇κ翘岣呋鹋谏涑痰闹匾绊懸蛩?，是現(xiàn)代人們研究的一個(gè)重點(diǎn)話題。在一些新型的彈丸設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者為了降低彈丸底部的阻力，取消了彈丸中的圓柱狀部分，使得整個(gè)彈丸呈現(xiàn)出卵形的結(jié)構(gòu)，從彈帶到引信的位置都沒有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的繁瑣，卵形結(jié)構(gòu)也可以看作是一種流線型的外形，這樣設(shè)計(jì)可以減少?gòu)椡柙陲w行過程中所受的底部阻力。為了使彈丸能夠在炮膛中有足夠的支撐力度，子彈設(shè)計(jì)中在外加添加了一些彈托，從而使得子彈的射程由最初的18千米發(fā)展到30千米，提升了接近一半的里程。除此之外，在彈丸設(shè)計(jì)中，采用一種新型的結(jié)構(gòu)底凹式結(jié)構(gòu)，這種彈丸與普通的彈丸相比較，其長(zhǎng)度往往比較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)者在彈丸的底部打造了一個(gè)下陷的凹孔，這樣可以讓彈丸在飛行過程中的空氣阻力減小，同時(shí)凹形部分的設(shè)計(jì)一定程度上還減輕了彈丸的重量，在彈膛內(nèi)壓力不斷增強(qiáng)的情況下給予彈丸的推動(dòng)力量就會(huì)越大，從而進(jìn)一步增大彈丸的飛行速度，使這個(gè)火炮的射程得到有效的增加。采用凹形設(shè)計(jì)的方式還有一方面的優(yōu)勢(shì)，彈丸底部凹陷之后它的整個(gè)重心就會(huì)前移，從而使得子彈運(yùn)行的穩(wěn)定性不斷增強(qiáng)，可以減少射彈的散布，從而提高子彈射擊的精確度。還可以改變彈丸的斷面比重，所謂彈丸的斷面比重，主要是指減少?gòu)椡柚亓颗c彈丸橫斷面積之間的比重，斷面比重的大小對(duì)彈丸的內(nèi)彈道和外彈道性能會(huì)造成影響，因此，降低斷面比重可以有效的增強(qiáng)子彈的射程。彈丸的斷面比重比較小時(shí)，其在炮膛內(nèi)運(yùn)行的初速就會(huì)提升，但是斷面比重比較大時(shí)，彈丸在炮膛內(nèi)運(yùn)行時(shí)所受的空氣阻力比較小，因此，為了提高初速又能夠減小空氣阻力，需要綜合計(jì)算彈丸的受力狀況，然后對(duì)彈丸的斷面比重進(jìn)行改變。

3 采用滑翔增程技術(shù)實(shí)現(xiàn)增程目的

所謂滑翔增程技術(shù)實(shí)際上就是通過增大彈丸升力的方式實(shí)現(xiàn)火炮的增程。這種技術(shù)實(shí)施的主要步驟就是根據(jù)彈丸的空氣動(dòng)力特性以及滑翔飛行的彈道特性來控制俯仰舵的偏轉(zhuǎn)角度，由于彈丸在飛行到一處有利于滑翔飛行的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)按照一定的攻角來飛行，在此過程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的升力，這種升力會(huì)克服彈丸自身的重力對(duì)飛行軌跡產(chǎn)生影響，如果彈丸在運(yùn)行過程中加速度趨近于零，這樣彈丸就會(huì)沿著比較小的傾角實(shí)現(xiàn)縱向滑翔，滑翔的距離會(huì)增大，從而使得整個(gè)火炮的射程不斷增加。采用滑翔增程的主要優(yōu)勢(shì)就是在不要求彈丸初速度的情況下，就能夠達(dá)到遠(yuǎn)程炮彈的射程。這種技術(shù)設(shè)計(jì)能夠有效解決武器系統(tǒng)當(dāng)中射程與威力之間的關(guān)系，為武器的射程和機(jī)動(dòng)性創(chuàng)造了良好的發(fā)展條件。

4 采用多種技術(shù)相融合的復(fù)合增程技術(shù)

炮身改造技術(shù)和彈丸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)雖然在一定程度上能夠增加火炮的射程，但是僅僅采用這些單項(xiàng)的改進(jìn)技術(shù)很難提升整個(gè)火炮的射程，只是在較短的時(shí)間內(nèi)可以滿足火炮射程改進(jìn)的要求，無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足的發(fā)展。為此，在火炮射程的改進(jìn)研究中，可以將多種技術(shù)相結(jié)合，對(duì)火炮的對(duì)個(gè)部位不合理性進(jìn)行改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)到最好的射程提升效果。例如，近年來國(guó)外研究的一種遠(yuǎn)程彈，這種子彈的彈丸采用流線型設(shè)計(jì)，并且彈丸的底部還保持了凹孔，這是綜合了兩種彈丸設(shè)計(jì)的技術(shù)，能夠有效的減少子彈飛行過程中所承受的空氣阻力。不僅如此，在設(shè)計(jì)中還采用了底部排氣和火箭助推基礎(chǔ)，在子彈的后部裝置了兩個(gè)速度推進(jìn)劑藥柱，這樣一來，彈丸能夠在飛行過程中不斷的受到底部高壓的沖擊，當(dāng)彈丸沖出彈膛之后飛行一段時(shí)間，其自身在彈膛內(nèi)所受的壓力推動(dòng)作用就會(huì)逐漸減少，這時(shí)，其外部的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱就能夠發(fā)揮有效的作用，能夠讓彈丸得到一個(gè)附加推力。此外，對(duì)于彈丸底部的噴嘴還需要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，這樣可以排除彈丸底部排氣裝置和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的高壓氣體，從而增強(qiáng)了彈丸飛行過程中的穩(wěn)定性。在綜合采用這些技術(shù)之后，還需要增強(qiáng)火炮的身管長(zhǎng)度，使火炮發(fā)射時(shí)其本身的性能可以得到很好的發(fā)揮。

5 結(jié)束語：

火炮在軍事發(fā)展中起到非常重要的作用。目前，有很多國(guó)家已經(jīng)研制出了超遠(yuǎn)程的火炮，而我國(guó)在這方面的研究還相對(duì)較少。為了增強(qiáng)軍事實(shí)力，減少我國(guó)在軍事上與國(guó)外的差距，需要加強(qiáng)對(duì)火炮射程改進(jìn)技術(shù)研究方面的重視，可以借助于外國(guó)研究的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)的軍事研究的實(shí)際情況研究出具有一定射擊力度的火炮，從而提高我國(guó)軍隊(duì)的作戰(zhàn)水平和生存能力，增強(qiáng)我國(guó)在各國(guó)軍事領(lǐng)域中的地位。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯玉祥，崔萬善，徐堅(jiān)等.火炮最大射程地面密集度分析與預(yù)測(cè)[J].火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào)，2011，（2）：39-42.

[2]何國(guó)強(qiáng)，秦飛，魏祥庚等.火箭沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的若干基礎(chǔ)問題研究[J].實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)，2016，30（1）：1-14，27.

[3]吳春艷，劉少學(xué)，齊斌等.固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)控的虛擬儀器實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)電一體化，2013，（11）：76-78，82.