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底部排气弹的国内发展概况及研究现状

时间:2019-10-01 14:40来源:毕业论文
首枚底部排气弹于上世纪70年代现世,由瑞典首次成功研制,而在50年代就开始研究底排弹的减阻增程机理了。1950年,.Cortright E.M和A.H.Schoroear在美国航空航天局的Lewis实验室进行了模型外

首枚底部排气弹于上世纪70年代现世,由瑞典首次成功研制,而在50年代就开始研究底排弹的减阻增程机理了。1950年,.Cortright E.M&和A.H.Schoroear在美国航空航天局的Lewis实验室进行了模型外供气的排气试验。试验结果表明,超音速运行的平底弹丸,底部排气可以大大的减小弹丸飞行阻力。W.T.Baker等人是通过在尾流区燃烧氢气以减小超音速弹丸飞行阻力的最早研究员。1951年,他们以底部直径57.15mm的弹丸为实验对象,结果表明:弹丸底部燃烧氢气引起弹丸底压升高,达到来流压强的0.86倍。1952年的T.S.Scanland和W.H.Hebrank进行了底部装有烟火剂、排气率为12g/s的40mm弹径的弹丸超音速自由飞行的试验,底阻约减小65%。此后,美国的一些研究所、大学、工厂不断地投入人力物力,理论研究和风洞实验等方面一齐来论证底部排气的减阻效果,设计出了带底排减阻装置的各类弹丸弹药,和自由飞行实验相结合,开展了多方面的研究工作。19008
1967~1969年间,英国皇家兵器研究发展中心的W.A.Clyden和J.E.Bowman的风洞实验,亚音速的广泛研究,特别是超音速喷射的气体,获得了重要成果。瑞典于1960年开始研究底部排气原理,并用75mm、105mm、120mm口径的海炮进行多次射击实验,最终在上世纪七十年代研制成功底部排气弹,并装备部队。此后,美国、英国、比利时、前苏联以及法国都成功开发出了装备军队的底部排气弹。
意大利P3式155底部排气弹,弹重43.5kg,底排药柱重1kg,最大射程达到27krn,相比于2制式榴弹的射程21.27km,增程26.9%。比利时的最大射程达到39km的重量46.7kg的155mm的远程底排弹,底排药柱重0.9kg,底排工作时间30s,与最大射程30km的不带底部排气装置的炮弹相比,增程30%。论文网 源`自<六:维;论-文>网/www.lwfree.cn
此外,日本的Kozo Fujii和Takashi Lto对底部排气弹的尾部喷管进行数值模拟研究,通过求解薄边界层的三维纳维-斯托克斯方程,通过MUSCL得到较高的空间精度,并对不同底排参数下的底压进行了比较分析,最后得出结论,当无底排时,底部有一个低压区,当有底排时,尾迹区向后扩展,底部压力有一个跃升,这非常有利于整个弹体的阻力减小[30]。
国外关于底部排气弹的研究,得到了底排内弹道方程组和底排药柱的燃烧规律,研究出了多种因素对底排药柱燃烧规律的影响,开展了底部排气条件下底部气流流动现象与机理的研究,建立了底排的底阻公式。从理论和实验两个方面出发,开展了不同参数对底阻影响的研究工作,并结合各种湍流模型,对底排弹的流场,得到了具有工程应用价值的经验公式。底排弹外弹道计算和外弹道设计理论已取得了一定成果,同时,底排实验技术亦得到较大的发展,DR582雷达、底排风洞、旋转试验台等试验装置,得以投入到实验研究之中[10]。
我国自20世纪80年代初开始研究底部排气增程技术,通过对引进的GC45式155mm底排弹进行研究和仿制,利用这些基础,“七五”、“八五”的预研工作得到了开始,并得到了一些科研成果。这一阶段进行了圆柱弹形和枣核弹形的底排弹设计,并实现了向外出口。于十五期间研制成功的射程达到40km的新型155mm数字化自行榴弹炮,已装备部队[9]。
我国实验方面的研究主要有:
胡善加的《底排装药点燃特性的实验研究》,阐述了底排药剂点燃时会产生的各种状况[18]。张吉堂等的《底部排气弹相似性分析》,得出在大排气参数下减阻率增加缓慢,过多的增加底排药剂与炮弹威力相矛盾的结论[11]。郭锡福的《底排药柱初温对射程的影响》,证实了底排药柱初温对射程有较大影响并产生较大的射击偏差[21]。丁则胜、陈少松等的《环境温度对底排效应的影响》,得出不同环境温度下的底排减阻率,并指出随着大气温度的增高,底排弹射程将小于正常温度时[22]。茅泉美的《底部排气弹燃烧特性研究与数值分析》,利用风洞实验方法,论证了底排装置内压力、燃速会受到坏境压力的影响[16]。在实验方面研究取得成果的科研人员和科研成果还有很多,在此就不一一列举了。 底部排气弹的国内发展概况及研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20191001/40190.html
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