什么是火箭增程弹?

如题所述


什么是火箭增程弹?

火箭推动弹体飞行的原理和发射药发射弹丸的原理有很大的不同。从最原始的钻天猴到数千吨级起飞重量的大火箭,都是通过高温高压发动机持续的向后喷气,获得反冲力来保持飞行。火箭的燃烧是一个持续的过程,最低燃烧时间也在0.1秒以上。而多级火箭和节流火箭的持续燃烧时间超过1000秒,甚至可以高达上万秒。而用发射药发射弹丸,一般迹举都是一次性爆燃完毕,反应的时间往往在千分之一秒的级别。此后弹丸不论大小,都必须依靠惯性自己飞行。如果是在大气层内,受到空气阻力的影响,飞行速度会越来越低。历史上射程最远的巴黎大炮之类,最多也只能把炮弹发射到100公里的级别。想要突破120公里的极限实在是太难了。而普通的中大口径炮弹,40公里的射程基本就是极限。

后来做气动研究发现,大多数中大口径的炮弹的最大射程都在40公里上下原因,除了因为发射药提供的最大加速度都有上限,导致弹丸的出膛速度基本不超过1200米每秒之外;另外一个就是炮弹的形状也很重要。近现代的炮弹基本都偏向于长圆锥形状,整体越来越细长,最终发展出当代的枣核弹。但是枣核弹对弹丸的制造要求很高。必须要确保重心合理,外形绝对是中轴对称;否则在高速不对称自旋下很容易导致自旋失效而出现不稳定摇摆和翻滚,气动阻力反而更大,最终射程和精度反倒不如早期的普通炮弹。而想让枣核弹实现空中飞卖差行阻力最小,实现更大的射程。那么最好是炮弹尾部也和头部一样,是一个尖锐而很长的圆锥体。这样就不会在炮弹的尾部形成一个低压区。导致全弹的飞行阻力增大。

但实际上想让炮弹尾部也和头部一样细长尖锐很难。毕竟炮弹必须在炮管内充分承受发射火药提供的加速度。这样最好是一个平面或者凹状的底部。而这个面积较大的底部又恰恰是飞行中空气低压区最明显的部分。既然不能用固体物质封闭并且整流这个底部。那么用高压燃气也可以实现同样的目的。于是就发明了底排弹这种新弹种。底排弹就是在炮弹底部增加一个装置,在炮弹发射出去以后,底部可以燃烧对外排气,用燃气对炮弹飞行的尾部低压区进行气体填充,这样可以让炮弹的射程增加5到10公里。这样的枣核底排弹的射程首次可以达到50公里的级别。但是底排弹只是产生一定量的燃气填充低压区,燃气的喷射速度很小。很难像正规的火箭发动机一样提供持续的反推力姿配碧。于是又发明了火箭增程弹。

火箭增程弹的弹丸尾部装有真正的火箭发动机,用以增加弹丸的射程。其基本结构包括战斗部、火箭发动机、稳定装置。发射时,先像普通炮弹一样开始在炮膛内受到初始发射药的推动;飞离炮口一定距离后,炮弹后部的火箭发动机开始工作,提供推力,增大射程。火箭增程弹也分为两种,一种像普通炮弹一样,自始至终靠自身旋转提供稳定,这种火箭增程弹的射程可高达50到70公里,但基本是非制导的。还有射程在70公里甚至100公里以上的超远程火箭增程弹。其后部的火箭发动机的比例更大更长,飞行后期基本靠尾翼稳定。因此可以提供末端的目标制导。如果射程超过100公里。那么火箭增程的幅度将高达100%以上。火箭增程弹也有缺点,这就是结构比普通枣核弹还要复杂,生产成本很高。

采用增程措施占用了弹体内部装炸药的容积,相应减少了炸药装药量,使威力有所降低。因此火箭增程弹在日常装备的数量较少。打击50公里以上的目标,还是交给专业的大口径制导火箭炮更加合理。

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