圖注:炮彈的合理外形設計,可以降低阻力,最佳化外彈道效能,進而提高射程
能夠決定火炮射程的因素有很多
第一,是藥室容量或者說容積,它能夠決定在藥室裡容納的裝藥量的多少,藥室容積越大,裝藥量自然也就越大,點燃後反應的能量就越大,給炮彈提供的能量就越大。在火炮發展歷史上,藥室容積曾經經歷過一個增長的過程,到第二次世界大戰時期,海軍大口徑艦炮的藥室容積已經達到一個很高的水平。當然藥室容積也不是越大越好,受到物理規律的限制。
第二,裝藥量。裝藥量絕對是影響火炮射程的重要因素,在遠端壓制火炮(榴彈炮)中,為了取得不同的射程,常常採用不同裝藥量的藥包,並對其進行編號,需要50千米的射程,就採用裝藥量大的藥包,要是射程為20千米,就可以採用小裝藥量的藥包。裝藥量按照模組化的方式來組成,
第三,發射藥的技術水平。火炮的射程,由能量決定,而發射藥是由含能材料作為其能量的主要攜帶者,這就意味著,發射藥採用的含能材料技術越先進,含能越高,則單位體積和重量的發射藥,爆燃後產生的能量就越大。例如中國新型155毫米榴彈炮,採用了南京理工大學王澤山院士團隊研製的新型發射藥,射程提高了20%以上。
第四,新型發射藥的合理設計。發射藥在爆燃後,會迅速釋放能量,而達到能量釋放的高點後,會迅速降低。研究發現,如果發射藥能量釋放更平均,能量曲線變化更平緩,作用時間更長,則對發射藥能量的利用就越充分。同樣材質組分和重量的發射藥,如果經過更科學的設計,其射程還能進一步提升。這也是近些年,在火炮射程逐步接近物理學理論極限的情況下,發射藥專家們努力的重要方向之一。
第五,膛口初速。它其實是由前面所說的發射藥和藥室的各種效能指標和火炮的內彈道效能共同決定的。初速越高,意味著炮彈存能存速越大,射程就越遠。火炮的內彈道設計和效能最佳化,對此而言非常重要。
第六,火炮炮彈本身合理的設計。比如為了減阻增程,採用棗核彈、底排彈等低阻外形設計。
第七,採用動力增程技術,比如火箭增程彈,這在增加火炮射程中,也能起到重要作用。現在155毫米榴彈炮,採用火箭增程彈後,射程能大大超過50千米。
圖注:炮彈的合理外形設計,可以降低阻力,最佳化外彈道效能,進而提高射程
能夠決定火炮射程的因素有很多
第一,是藥室容量或者說容積,它能夠決定在藥室裡容納的裝藥量的多少,藥室容積越大,裝藥量自然也就越大,點燃後反應的能量就越大,給炮彈提供的能量就越大。在火炮發展歷史上,藥室容積曾經經歷過一個增長的過程,到第二次世界大戰時期,海軍大口徑艦炮的藥室容積已經達到一個很高的水平。當然藥室容積也不是越大越好,受到物理規律的限制。
第二,裝藥量。裝藥量絕對是影響火炮射程的重要因素,在遠端壓制火炮(榴彈炮)中,為了取得不同的射程,常常採用不同裝藥量的藥包,並對其進行編號,需要50千米的射程,就採用裝藥量大的藥包,要是射程為20千米,就可以採用小裝藥量的藥包。裝藥量按照模組化的方式來組成,
第三,發射藥的技術水平。火炮的射程,由能量決定,而發射藥是由含能材料作為其能量的主要攜帶者,這就意味著,發射藥採用的含能材料技術越先進,含能越高,則單位體積和重量的發射藥,爆燃後產生的能量就越大。例如中國新型155毫米榴彈炮,採用了南京理工大學王澤山院士團隊研製的新型發射藥,射程提高了20%以上。
第四,新型發射藥的合理設計。發射藥在爆燃後,會迅速釋放能量,而達到能量釋放的高點後,會迅速降低。研究發現,如果發射藥能量釋放更平均,能量曲線變化更平緩,作用時間更長,則對發射藥能量的利用就越充分。同樣材質組分和重量的發射藥,如果經過更科學的設計,其射程還能進一步提升。這也是近些年,在火炮射程逐步接近物理學理論極限的情況下,發射藥專家們努力的重要方向之一。
第五,膛口初速。它其實是由前面所說的發射藥和藥室的各種效能指標和火炮的內彈道效能共同決定的。初速越高,意味著炮彈存能存速越大,射程就越遠。火炮的內彈道設計和效能最佳化,對此而言非常重要。
第六,火炮炮彈本身合理的設計。比如為了減阻增程,採用棗核彈、底排彈等低阻外形設計。
第七,採用動力增程技術,比如火箭增程彈,這在增加火炮射程中,也能起到重要作用。現在155毫米榴彈炮,採用火箭增程彈後,射程能大大超過50千米。