子母弹活塞式抛撒内弹道仿真(4)

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b) 活塞式抛撒技术

火药在燃烧室内燃烧会产生火药燃气，这种火药燃气可以推动活塞和子弹运动。这样的抛撒方式就叫活塞式抛撒技术［5］。根据燃烧室的结构可分为单燃烧室和双燃烧室两种形式。这种技术将在下一节得到详细介绍，这里不再赘述。

综合以上所有的抛撒方式所说的，从结构上看，中心爆管式抛撒机构结构简单，而活塞式抛撒、燃气囊式抛撒机构的结构复杂;从操作性能上看，中心爆管式抛撒的装药起爆系统易于控制，可靠性较好；而活塞式抛撒机构和燃气囊式抛撒机构的抛撒结构复杂，他们的燃气发生器和点火系统较为复杂，可靠性较低。从抛撒速度上看，中心管爆炸抛撒的子弹抛撒初速较高，但抛撒初速不易控制且抛撒子弹所受过载大；活塞式抛撒、燃气囊抛撒的子弹抛撒初速较小。研究结果表明，在同等条件下，中心管爆炸抛撒子弹抛撒初速比燃气囊抛撒子弹抛撒初速要高出20- 30%，然而后者相比于前者可以很好地控制子弹抛撒速度的范围，并且后者的子弹过载较前者要低出一个数量级。

1．2 活塞式抛撒

子弹抛撒技术是子母弹的关键技术之一。火药可以在燃烧室内燃烧，产生高温高压的火药燃气。利用这些燃气，我们可以使其推动活塞和子弹运动。这样的抛撒方式就是所谓的活塞式抛撒技术。多数的现役子母炮弹和子母火箭弹都在使用此种抛撒机构。我们也可在子母弹首次抛撒第一级子弹时使用活塞式抛撒技术。这个第一级子弹就是集束弹架，它可以为子母弹的第二次抛撒提供帮助。活塞式抛撒的原理很简单，就是利用火药燃气推动子弹脱离母舱，此法获得的子弹出舱速度较高，子弹的抛撒散布比较容易控制。该方法的优点很明显，掌握好抛撒药的装填量，就可以控制子弹的抛撒出舱速度，进而控制子弹的抛撒规律，并且活塞式抛撒的子弹过载非常低，子弹安全性较高。随着子母弹越来越受到各国的重视，其相关研究已成为科研的热点。如何增大子弹散布范围，如何提高子弹打击效率是当今重点的研究方向。论文网

根据燃烧室的结构，活塞式抛撒可分为单燃烧室和双燃烧室两种形式。

( 1) 单燃烧室抛撒机构

单燃烧室抛撒机构包括燃烧室、气缸、活塞等组分。火药被点火药点燃后在燃烧室内燃烧, 燃烧室膛内压力达到活塞的启动压力时, 活塞和子弹将被推着运动, 直至子弹脱离母舱。使用单燃烧室时, 对于燃速参数较大的发射药, 它将会产生峰值过高的初始压力, 会导致初始时刻子弹承受较大冲击过载, 而对于燃速参数较小的推进剂, 虽然子弹受力较理想, 但由于火药初始燃烧速度过快和随着活塞运动速度的加快, 火药燃烧速度逐渐变慢, 往往容易出现初始压力峰值过高或火药剩余的严重问题, 因而单燃烧室对火药的燃速以及药型的设计要求都比较严格［6］。

( 2) 双燃烧室抛撒机构

双燃烧室抛撒机构包括高压燃烧室、低压燃气室、喷孔、气缸、活塞等组分。抛撒过程如下：火药点燃后，在高压室内燃烧产生火药燃气使高压室压力增大, 当高压室压力达到喷孔的破孔压力时, 喷孔打开, 火药燃气进入低压室, 使低压室压力增大，当低压室内压力达到弹丸的启动压力时, 低压室内火药燃气推动活塞和子弹一起运动, 当活塞运动至最大行程处, 子弹获得一定的速度脱离母舱, 整个子弹抛撒过程结束［7］。使用双燃烧室结构还是有不少优点的, 高压室可以加快火药燃烧、喷孔可以限流,这样就使得低压室的压力变化稳定，还使得低压室的初始峰值比单燃烧室的要低。低压室使用较低的压力推动子弹运动, 降低了子弹所受的冲击过载。不管是发射药还是推进剂都,双燃烧室结构都能使其充分燃烧，不浪费火药。相比于单燃烧室结构, 双燃烧室结构能适应更多不同种类与型号的火药。相对于单燃烧室，双燃烧室的缺点是结构复杂, 重量大。科研人员在具体工程实际中应该衡量这些优缺点，从而选出合适的方案。