欧洲的冲压炮弹(转载)

楼主:ck7543a 时间:2018-06-13 22:08:49 点击:2069 回复:28
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  最近正在热热闹闹举办的“欧洲萨托里”展会上, 挪威与芬兰联合成立的“北欧弹药公司”(缩写Nammo,有些媒体将其译为“诺阿莫”公司)展示了一种新型的155毫米制导弹药,这是一种采用固体冲压增程技术的弹药,据北欧弹药公司的介绍,这种炮弹的射程可以达到90公里,乃至更高,100公里以上。

  美国《防务新闻》、《军队时报》等媒体对于这种弹药予以了不少关注。大家知道,冲压发动机是一种吸气式发动机,在飞行器速度达到较高水平的时候,进入发动机里的空气自身已经产生足够的压缩效应,可以用来与燃料直接混合燃烧,产生推力。这就不必使用涡轮风扇、涡轮喷气发动机所需要的涡轮、压气机、风扇等等复杂的叶片机构,总体结构非常简单。而具体到固体燃料冲压发动机上,则是发射药首先进行缺氧燃烧,产生的缺氧状态的燃气进入燃烧室,与空气混合进行二次燃烧,产生推力。这个原理决定了冲压发动机可以使用空气中的氧气作为氧化剂,可以减少携带的氧化剂或者固体药柱重量。

  在目前的各种炮弹增程技术原理当中,冲压增程的效果是最明显的,理论上能提高射程70%。相比之下, 固体冲压发动机制造技术并不复杂,成本也较低。因此,除了挪威、芬兰外,还有不少国家研制过类似的冲压增程炮弹。其年代最早可以上溯到上世纪40年代苏联的相关设想,而现在也有在40毫米高炮等中小口径弹药上使用冲压动力的计划。而我国,也研制过155毫米冲压增程炮弹,并进行过公开报道,据称其射程为60-70公里。

  但这次出现的这种北欧弹药的冲压炮弹,却是以往少见的将增程和制导技术结合在一起的弹药,大部分冲压弹药并没有如此远的射程,因为它们通常是不带制导技术的。

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楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:11:09
  挪威、芬兰联合研制的新型155毫米冲压增程炮弹
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:11:40
  该炮弹头部有控制翼,尾部有可展开的尾翼,可能是结合了滑翔增程和冲压增程两种原理,再加上制导技术解决精度问题
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:12:08
  韩国展示的冲压增程炮弹剖面模型
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:12:41
  滑翔增程现在是可行性最高的炮弹增程技术,也是美军正在开始使用的技术
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:13:10
  这种冲压增程炮弹的装药量已经少的可怜了
  
  • wch602: 举报  2018-06-14 13:33:46  评论

    评论 ck7543a:没关系。只要毁伤装药换成全氮阴离子盐,破坏力一样杠杠的。
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楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:13:36
  传统的冲压增程炮弹的效能和其他增程技术相比要差一些
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:14:28
  为什么呢?这原理有点类似苏联BMP-1步兵战车上的73毫米炮的弹药,这种73毫米弹药的战斗部其实就是RPG火箭筒的弹头,而它同时还有一个续航火箭。首先用73毫米炮的发射药将整个炮弹以400米/秒的速度发射出去,然后再启动续航火箭,续航火箭将会把炮弹的飞行速度提高到600多米/秒(接近于普通的反坦克炮初速了)。因此整个炮弹的飞行速度远远高于普通RPG火箭筒和SPG-9无后坐力炮,在500米的规定射程上,炮弹飞行时间仅有不到1秒,而且因为初速被大幅度提高,受到风偏影响更小,弹道也更加平直。所以,在其设计的交战距离上,73毫米低膛压炮的精度其实是很高的,只是因为其弹药气动外形不好,超出500米以上距离后,速度降厉害,因此精度也就开始急剧下降。

  此前各国研制的冲压增程原理弹药提高精度的设想基本和BMP-1的73炮采用火箭续航发动机的原理类似。只是因为冲压发动机的工作时间更长,炮弹的加速过程更高,因此其直射段也可以更长——所以此前瑞典才想到去研制40毫米高射炮的冲压增程弹,提高直射段和炮弹飞行速度,可以提高防空射击的效果。

  而对于大部分将这一技术用于榴弹炮上的国家来说,增程后炮弹的飞行速度提高不假,但在加速结束,炮弹开始抛物线飞行的时候,由于炮弹的进气口仍然开放,动力系统就变成了“阻力环”,从而让炮弹在下降段的速度降更厉害。不过这倒是对精度没有太多影响,就像一些老式火箭弹头上有阻力环一样,反而是能提高精度的。

  但是这却也限制了冲压弹进一步提高射程。

  还有,就是传统上来说,冲压增程弹作为一种榴弹炮的弹药,还要考虑装药量的问题,不可能把太多的重量用于燃料方面,为了平衡射程和威力的关系,因此一般都选择增程幅度在正常炮弹射程的70%左右。但是,这样冲压炮弹的外形重量和普通炮弹相当,实际上其装药量较小,增加了射程却降低了威力。
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:15:25
  BMP-1步兵战车的73毫米炮弹,后部有续航发动机,可以在飞行中继续提高速度,规定射程内精度好,风偏影响小
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:16:02
  瑞典研制的40毫米冲压增程炮弹的设想与它类似
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:17:04
  正是因为技术上存在“硬伤”,各国都有研制冲压增程弹的相关试验产品,但没有批量生产过
  
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:19:09
  从这次,北欧公司这次开发的新型冲压增程炮弹算是有创意的。

  从其目前公布的外形来看,可以推测,该炮弹结合了冲压和滑翔两种增程手段,而精度,则通过制导技术来搞定。

  那么,为什么美国对于这种炮弹有这么高的热情呢?其实也很简单,看看“朱姆沃尔特”级驱逐舰的大炮吧……当初为AGS火炮系统研制的LRLAP增程制导弹药其实是一种炮射导弹,装有一个相当大的火箭发动机。

  此前,意大利的“火山”次口径炮弹,BAE公司为电磁炮开发的次口径制导炮弹,都想要获得美国海军的芳心,成为LRLAP死后,DDG1000的“续弦”,但似乎都因为会大幅度降低弹药威力而被嫌弃。而美国陆军已经选用的“亚瑟神剑”滑翔制导155毫米弹,如果放大到符合AGS火炮弹药的标准,其性能也显然不合适。

  如果北欧弹药公司这次开发的冲压弹药,似乎有可能符合LRLAP弹药当初研制的要求。如果研制一种符合AGS火炮弹药尺寸的弹药,甚至有可能在战斗部与普通155毫米榴弹炮相当前提下,获得超过原来LRLAP的120公里射程的,更远作战距离。那么唯一的问题就只在,北欧弹药公司能否将这种炮弹推销出去,如果他们能够售出大量155毫米冲压炮弹,那么就可以摊薄为美国海军研制AGS增程弹药的成本——由于当初洛马的LRLAP弹药的价格实在太夸张——高达80万美元/枚——所以哪怕你新型弹药的价格达到30-40万美元/发,美军可能都会觉得便宜,而采购,如果实现,那北欧弹药公司可就发达咯!

  那么中国是否要学习这种技术,并在我国进行使用呢?或许我们可以观望一下,摸着鹰酱过河嘛。
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:19:53
  中国各种增程和制导弹药的基础都是有的
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:20:35
  类似LRLAP弹药的增程制导弹药,咱们也是有的,只不过,美国人那边失败了,我们要不要继续搞,就可以考虑考虑,总结总结
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-13 22:22:07
  冲压弹,南理工研制了试验弹,滑翔增程,有航天的WS-35,如果这两个结合能获得较好的效果,中国赶紧搞一个,也不稀奇……
  
  
作者:强力吃瓜群众 时间:2018-06-14 01:49:39
  这种东西研究来就是浪费时间 传统炮弹精度已经够了 火炮用来压制对方火力用的 精度高不如导弹或者制导炸弹。美国的滨海舰一发炮弹80万,比得上战斧了。
作者:香三少2015 时间:2018-06-14 04:51:01
  我国用卫士系列已解决了威力与射程和精度的组合,何况这种东西发这里WW也看不懂,你想吓唬他们就得发点傻大粗笨的才行。
作者:优雅崇高的黑暗 时间:2018-06-14 12:08:56
  这种增程弹居然还没中国的平台增程弹远。
作者:新泰28 时间:2018-06-14 12:39:14
  追求超远射程的代价就必然是威力和精度的最小化,如果要提高精度,那付出的成本将惨不忍睹。而且如果没有一定数量的采购定单,我敢说这玩意一枚的价钱比中国的几种远火都要高,甚至有可能高过战斧导弹,那就失去意义了。
楼主ck7543a 时间:2018-06-14 13:02:37
  90年代起,中国航天科工以及相关院校,已经开始了固体燃料冲压发动机炮弹增程研究。2006年,中国开始了相关固体燃料冲压发动机预研。2007年开始结构原理样弹设计,以及各种测试。2007年原理样机设计、风洞试验、地面工作转级试验、强度飞行试验等工作,不断取得突破。中国是最早发展出优化弹形减阻、底部排气、火箭增程等155毫米远程炮弹的国家之一,成品相当成熟,并已经出口外国。但是,在冲压喷气发动机增程炮弹这一领域,中国还是第一次曝光实用化的全新炮弹。从数据上来说,冲压发动机的增程率最高,超过70%。弹形减阻手段的增程率,一般为20%;底排、火箭增程30%;底排/火箭复合增程超过40%;滑翔增程60%。
  
  
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-14 13:03:47
  冲压增程炮弹,理论上非常简单,但实现起来,却比飞机或者大型导弹使用的冲压喷气发动机困难很多倍。它的冲压发动机设计及工作过程内外条件极为复杂,在高初速、高过载、空间狭小等等不利因素下,有太多的工程难点。155毫米炮弹对于喷气发动机来说,空间很小,气动外形、进气道、发动机燃烧室、喷管要挤在一点点空间里,容易互相干扰导致工作异常。
  常见的冲压发动机燃料,虽然效率已经很高,但在155毫米炮弹无法使用相对易于控制的液体燃料,只能使用整体固体火箭/冲压喷气发动机,尽量使用本身就是高精尖技术的含硼贫氧推进剂等高能燃料。固体火箭推进剂燃烧时,体积、重量、推力呈现复杂非线性的变化,同时还要考虑进气的需求,难度远远大于已经成熟好几十年的液体燃料冲压喷气发动机。根据公开信息,中国大口径弹药,在使用采用冲压喷气发动机增程技术后,射程可以达到70km以上
楼主ck7543a 时间:2018-06-14 13:06:06
  固体火箭滑翔增程
  
  
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-14 13:07:43
  末制导滑翔增程
  
  
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-14 13:09:05

  
  
  
  
  
楼主ck7543a 时间:2018-06-14 13:12:53

  
作者:地球船民 时间:2018-06-14 14:49:17
  技术难点是,固态粉末燃料冲压发动机。

  德国掌握了粉末燃料技术。但是,德国没有中国先进的是,

  固体粉末燃料流量可调技术。中国是掌握的。

  而德国仍没有掌握固体粉末燃料流量可调技术。美国也没有掌握这个技术。
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