迫彈特性分析與結(jié)構(gòu)改進設計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　迫彈特性分析與結(jié)構(gòu)改進設計</p><p>　　學生姓名： 學號： </p><p>　　學 院： </p><p>　　專 業(yè)：

2、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2013 年 06 月</p><p>　　迫彈特性分析與結(jié)構(gòu)改進設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>

3、;　　迫擊炮由于其具有彈道彎曲、射速高、機動性強、結(jié)構(gòu)簡單等特點，在戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要的作用。各國裝備的迫擊炮口徑較多，主要分為大口徑、中口徑和小口徑等。隨著科技的進步，迫擊炮武器系統(tǒng)有了新的發(fā)展。</p><p>　　本設計是以55式120毫米迫擊炮彈為基型彈，從尾管材料、尾翼材料及炸藥材料的選擇入手，通過對120 毫米迫擊炮彈外彈道性能分析及對其進行材料的改進設計，達到設計要求。</p><

4、p>　　對迫彈結(jié)構(gòu)特征數(shù)、飛行穩(wěn)定性、外彈道特性、發(fā)射強度、安定性進行計算、校核和估算，計算結(jié)果基本滿足設計要求。</p><p>　　關鍵詞：120迫擊炮彈，外彈道特性，飛行穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)特征數(shù)</p><p>　　Mortar Analysis and design of structural improvement </p><p>　　Abstract：

5、Mortar because of its high firing rate, ballistic bending，mobility, simple structure and so on, in war play an important role. All the equipment, mainly divided into mortar diameter of large diameter, small size and etc.

6、 With the progress of science and technology, mortars weapon system with new development.</p><p>　　The design is based on 55-in 120 mm mortar shells basis shells，from the tail pipe material, tail materials a

7、nd explosives materials selection to start，Through the 120 mm mortar shell exterior ballistic performance analysis and design of its material improvements ，So that the range increases to meet the design requirements。<

8、/p><p>　　By number of structural features Mortar, flight stability, external ballistic characteristics, emission intensity, stability calculations, checking and estimation，basically meet the design requirements

9、。</p><p>　　Keyword：120 mortar bombs，flight stability，external ballistic characteristics，structural features</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p&

10、gt;<p>　　1.1 迫擊炮的地位與作用1</p><p>　　1.2 迫擊炮的特點2</p><p>　　1.3 迫擊炮的現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3.1 美軍迫擊炮裝備情況5</p><p>　　1.3.2 英軍迫擊炮裝備情況5</p><p>　　1.3.3 法軍迫擊

11、炮裝備情況6</p><p>　　1.3.4 俄軍迫擊炮裝備情況6</p><p>　　1.3.5 我軍迫擊炮裝備情況6</p><p>　　1.3.6 現(xiàn)役迫擊炮口徑7</p><p>　　1.4 迫擊炮武器系統(tǒng)的發(fā)展趨勢7</p><p>　　1.5 開展120毫米迫擊炮彈彈藥研究的意義11&

12、lt;/p><p>　　1.6 本文要做的工作12</p><p>　　2 迫擊炮彈總體結(jié)構(gòu)與分析13</p><p>　　2.1 技術指標13</p><p>　　2.2 總體方案的確定13</p><p>　　2.3 基本結(jié)構(gòu)尺寸對迫彈性能的影響14</p><p>　　2.

13、3.1 迫彈各部分長度對其性能的影響14</p><p>　　2.3.2 迫彈彈體結(jié)構(gòu)及材料對其性能的影響15</p><p>　　2.3.3 炸藥對其性能的影響16</p><p>　　2.3.4 穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)對其性能的影響16</p><p>　　2.3.5 技術要求17</p><p>　　2

14、.4 120迫彈彈丸材料的選擇17</p><p>　　2.4.1 材料選擇[30]17</p><p>　　2.4.2 頭螺、彈體材料的選擇17</p><p>　　2.4.3 炸藥的選擇17</p><p>　　2.4.4 彈尾材料的選擇18</p><p>　　2.4.5 引信的選擇18&

15、lt;/p><p>　　2.5 結(jié)構(gòu)諸元計算19</p><p>　　2.6 彈體強度計算20</p><p>　　2.6.1 彈體發(fā)射強度校核20</p><p>　　2.6.2 炸藥安定性校核21</p><p>　　2.7 小結(jié)22</p><p>　　3 穩(wěn)定裝置設計2

16、3</p><p>　　3.1 穩(wěn)定裝置設計23</p><p>　　3.1.1 尾管設計23</p><p>　　3.1.2 尾管外徑及尾管長度設計23</p><p>　　3.1.3 尾翼參數(shù)的選取23</p><p>　　3.1.4 彈形系數(shù)計算23</p><p>　

17、　3.2 穩(wěn)定裝置強度校核24</p><p>　　3.2.1 尾管強度計算24</p><p>　　3.2.2 螺紋連接強度校核25</p><p>　　3.3 小結(jié)26</p><p>　　4 外彈道特性研究27</p><p>　　4.1 飛行穩(wěn)定性計算27</p><

18、p>　　4.2 彈道系數(shù)計算28</p><p>　　4.3 射程計算28</p><p>　　4.4 小結(jié)29</p><p><b>　　5 結(jié)束語30</b></p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><b>　

19、　致謝33</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 迫擊炮的地位與作用</p><p>　　迫擊炮彈作為地面壓制武器之一，其產(chǎn)生源于軍隊的作戰(zhàn)實踐。冷兵器時代攻城采用的拋石機，熱兵器時期有了火藥以后，發(fā)展成為火炮。迫擊炮就是在此基礎上逐漸發(fā)展起來的。具有現(xiàn)代意義上迫擊炮，則產(chǎn)生于190

20、4年日俄戰(zhàn)爭中，日軍圍攻俄軍占領的旅順，用士兵隨伴武器的迫擊炮又重新受到作戰(zhàn)部隊的歡迎。因為在不依賴野戰(zhàn)炮兵支援的情況下，迫擊炮為步兵提供了向掩蔽之敵進行打擊的有力手段。一直到二次世界大戰(zhàn)前的一段時期中小口徑迫擊炮有了大發(fā)展。二次大戰(zhàn)爆發(fā)后，戰(zhàn)場上出現(xiàn)了堅固的野戰(zhàn)工事，為此，各交戰(zhàn)國竟相研制大口徑迫擊炮和自行迫擊炮[1]。20世紀60年代后，由于科學技術的發(fā)展和生產(chǎn)工藝的改進，迫擊炮普遍采用了新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術及配用火箭增程彈，使迫

21、擊炮性能不斷提高，射程、威力、射速不斷增大，自行火炮、多管迫擊炮、智能迫擊炮、多功能迫擊炮等新型迫擊炮也有所發(fā)展，給傳統(tǒng)意義上的迫擊炮注入了新的生機和活力。</p><p>　　自20世紀70年代高新技術在軍事科學領域的普及應用之時競遭到種種非議，不僅它的固有缺點被進一步突出甚至夸大，即便是它的那些過去被普遍認同的優(yōu)點也受到質(zhì)疑甚至否定，為此，圍繞迫擊炮在當今信息化戰(zhàn)場上的地位與作用的爭論，在80年代末、90年代

22、初達到了高峰。持否定觀點的人以為，現(xiàn)代戰(zhàn)場上以裝甲目標居多，徒步步兵已不多見，而現(xiàn)行迫擊炮戰(zhàn)術技術性能已近極限，對付這些目標已很難奏效，且迫擊炮原有的作用完全可以用性能更優(yōu)異的榴彈炮、反坦克炮甚至反坦克導彈取而代之，因此與其研制新型迫擊炮莫如發(fā)展輕型榴彈炮。持肯定觀點的人以為，迫擊炮的小巧靈活性在現(xiàn)代戰(zhàn)場上仍大有用武之地，某些作戰(zhàn)條件下甚至是唯一有效且廉價的火力壓制武器，利用現(xiàn)有高新技術研制新型迫擊炮實屬必要。還有一種折衷意見認為，現(xiàn)代

23、戰(zhàn)場仍然需要迫擊炮，然而為使它發(fā)揮效用，必須對傳統(tǒng)迫擊炮的設計、戰(zhàn)術使用從理論到實踐進行全面革新。時至今日，這場爭論并沒有完全結(jié)束，也沒有達成共識，但有一點可以肯定:全盤否定迫擊炮的呼聲已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)入低調(diào)。</p><p>　　迫擊炮是介于輕、重武器之間的武器，既可以作為步兵分隊的主要壓制火力手段，又可以用于補充重型身管火炮的支援火力。迫擊炮是步兵最重要的武器之一。它是一種便攜式曲射武器。彈道彎曲可以發(fā)射榴彈，發(fā)煙

24、彈和照明彈[2]。迫擊炮是一種常用的伴隨步兵的火炮,用來完成消滅敵有生力量和摧毀敵方工事的任務,在過去的戰(zhàn)爭中發(fā)揮了很大的作用,在未來的戰(zhàn)爭中仍然是一種十分重要的武器[3]。迫擊炮作為間瞄武器，以它獨有的曲射彈道適于打擊反斜面目標，在作為近距離(2 -10公里)壓制火力手段的同時，還可以發(fā)射發(fā)煙彈、照明彈和燃燒彈等特種炮彈;配用反坦克炮彈和制導炮彈還可以加強反裝甲火力，尤其是4一8公里距離上的反裝甲能力；51, 60, 81毫米等中小口

25、徑迫擊炮重量輕、體積小，適于單兵或兵組攜帶，因此適于在山地、叢林、海島、岸邊地區(qū)等其他重型武器不能或難以到達的地區(qū)作戰(zhàn)。迫擊炮的這種獨具的優(yōu)點，使它成為現(xiàn)代輕型部隊、快速反應部隊、特種作戰(zhàn)部隊的理想裝備。在阿富汗內(nèi)戰(zhàn)、兩伊戰(zhàn)爭、英阿馬島海戰(zhàn)和美軍入侵巴拿馬以及俄軍車臣地區(qū)軍事行動中，迫擊炮都發(fā)揮了不可替代的作用[4]。據(jù)統(tǒng)計，第二次世界大戰(zhàn)期間，地面部隊戰(zhàn)場傷亡的50</p><p>　　（1）、彈道彎曲，落角大

26、，死角與死界小，并且容易選擇射擊陣地； </p><p>　?。?）、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡單、易拆卸、機動性好，可以抵近射擊； </p><p>　?。?）、發(fā)射速度高。一次裝填，省去了退殼、關閂和擊發(fā)動作； </p><p>　?。?）、炮彈經(jīng)濟性好。彈體材料及裝藥價格較低廉[7]。 </p><p>　　迫擊炮的上述優(yōu)點，給了它存在和發(fā)展的生命

27、力。但是，由于迫擊炮的初速低、射程近、散布大，且難以平射，因而也限制著迫擊炮彈的使用和發(fā)展。 </p><p>　　1.2 迫擊炮的特點</p><p>　　迫擊炮與火炮的最主要區(qū)別在于它沒有復雜的反后座裝置，而是直接通過土壤來吸收后座能量的；膛壓低，初速小是保證全炮質(zhì)量小的重要條件[8]。</p><p>　　迫擊炮由于彈道彎曲, 落角大，彈丸可以打到一般火炮達

28、不到的死區(qū), 因而, 特別適用于包圍戰(zhàn)[9]。</p><p>　　迫擊炮由炮身，炮架，高低機，方向機，瞄準鏡，底飯，炮彈構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、射速大、便于隱蔽和防護、后勤支援簡單、射擊精度不亞于榴彈炮，彈道彎曲，死角、死界均很小，容易選擇發(fā)射陣地，射速大，重量小，輕便靈活[10]，尤其是研制、生產(chǎn)、使用、維修費用低廉，能殲滅或壓制遮蔽物后及反斜面上的敵有生力量及火器[11]，這些優(yōu)點使它成為效費比較高的壓制

29、武器。</p><p>　　另一方面，迫擊炮口徑小、射程近、射彈威力有限、射彈飛行時間長不易打擊運動目標、射擊時人員與火炮暴露在外易遭攻擊、遠距離射擊精度較低，這些缺點使它在現(xiàn)代中等以上強度的作戰(zhàn)中又難以發(fā)揮作用。因此，面對高技術信息戰(zhàn)場的需求，迫擊炮大有進一步改進和完善的必要。</p><p>　　常規(guī)迫擊炮一般為滑膛炮管、炮口裝填、發(fā)射亞音速尾翼穩(wěn)定彈, 用改變射角和附加藥包的方法來調(diào)

30、節(jié)射程。迫擊炮基本劃分為三類, 即輕型迫擊炮：口徑最大到60毫米，總重大約18公斤，彈重0.4至1.4公斤，最大射程500米至2000米；中型迫擊炮：口徑80毫米至100毫米，總重34至68公斤，彈重3.2至6.8公斤，最大射程200米至6000米；重型迫擊炮：口徑大于100毫米，全重大于91公斤，彈重超過6.8公斤，最大射程達到9公里[12]。 </p><p>　　目前，雖然大多數(shù)國家仍受技術、資金等困擾，還

31、不能大力研制、發(fā)展全新的迫擊炮，他們只能在現(xiàn)有的人力(技術力量)、物力、財力等基本條件下立足于改進老式迫擊炮，使舊炮換新顏。但是，在世界上一些軍事強國大力開發(fā)、儲備、利用高新技術的今天，一旦將研制成功的新技術、新型材料運用到迫擊炮上，就會給迫擊炮注入新鮮的血液，使之煥發(fā)出新的生命活力[8]。</p><p>　　1.3 迫擊炮的現(xiàn)狀</p><p>　　迫擊炮是軍隊裝備的一種常規(guī)兵器，它

32、與其它火炮相比具有體積小、重量輕、使用和攜帶方便、機動性強、彈道彎曲、沒有射擊死角等優(yōu)點。中小口徑迫擊炮在作戰(zhàn)時不受地形限制，可以隨軍隊行動，提供及時的火力支援，且價格便宜，至今國內(nèi)外仍大量訂購[13]。它便于選擇陣地，可以消滅遮蔽物后的敵人，摧毀敵障礙物及輕型土木工事，為步兵開辟道路。素有“戰(zhàn)場輕騎兵”之譽，可作為步兵隨伴武器或用于游擊、特種作戰(zhàn)，是現(xiàn)代步兵不可缺少的火力支援武器。</p><p>　　縱觀當今

33、世界，已經(jīng)有150多個國家和地區(qū)研制和裝備著大約120多種各類迫擊炮及形形色色的迫擊炮彈藥，同時根據(jù)戰(zhàn)術需要還普遍配備了諸如發(fā)煙彈、照明彈、縱火彈等特種彈。然而, 隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭信息化作戰(zhàn)要求的不斷提高, 傳統(tǒng)意義上的迫擊炮彈已不能滿足現(xiàn)代以及未來戰(zhàn)爭的需要。如何看得遠、聽得清、打得準, 如何混淆敵方視聽等等, 已成為各國提高現(xiàn)有以及未來迫擊炮系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的發(fā)展趨勢[14]。</p><p>　　迫擊炮彈道彎曲、射

34、速快威力大、重量輕造價低結(jié)構(gòu)簡單、使用方便無需特殊準備即可投人戰(zhàn)斗。迫擊炮能在復雜地形（山區(qū)或城市巷道）和惡劣氣候條件下靈活可靠地作戰(zhàn), 同時也是施放煙幕和實施戰(zhàn)場照明的理想武器。未來迫擊炮還將有效地承擔起反裝甲目標的任務[15]。作為主用彈種殺傷爆破迫彈也正面臨著一場變革，當高性能炸藥與改進的高破片率彈體材料相結(jié)合時，迫擊炮彈的終點效應更得以提升，再配用近炸引信后迫擊炮彈能夠在目標區(qū)域上空空爆，進一步增加了其破片殺傷半徑。</p

35、><p>　　南非最新研制的60mm遠程迫擊炮彈的破片殺傷半徑與81mm或82mm迫擊炮彈相當。俄羅斯為2C23式120mm自行迫榴炮配備的120殺爆迫彈，在彈重與裝藥量一樣的情況下，僅將彈體材料由鑄鐵變?yōu)楣桢i鋼，炸藥由TA—80變?yōu)殁g黑鋁，對半硬目標和軟目標的殺傷面積由1228㎡提高到2508㎡。我軍近年來定型的迫擊炮武器系統(tǒng)有82mm迫擊炮、81mm迫擊炮、82mm自行迫擊炮、81mm車載速射迫擊炮、120mm迫

36、擊炮，120 mm輪式自行迫榴炮武器系統(tǒng)。</p><p>　　近30年來，世界范圍的迫擊炮技術己取得了長足的進步與發(fā)展，證實了迫擊炮的巨大發(fā)展?jié)摿?。如果說70年代以前出現(xiàn)的線膛迫擊炮、車載式迫擊炮、迫擊炮核彈、火箭增程迫擊炮彈、迫擊炮射擊計算器曾使迫擊炮戰(zhàn)術技術性能翻然改觀，那么70年代以后出現(xiàn)的多聯(lián)裝迫擊炮、全封閉炮塔式自行迫擊炮、制導迫擊炮彈、二元化學迫擊炮彈、迫擊炮彈道計算機、夜瞄裝置、半自動裝填裝置等，

37、進一步鞏固了迫擊炮在信息化戰(zhàn)場上的地位與作用。尤其是俄羅斯率先研制并列裝的自行式迫榴炮系統(tǒng)，為傳統(tǒng)迫擊炮的長遠發(fā)展開拓了方向，為使迫擊炮在未來高技術、信息化戰(zhàn)爭中發(fā)揮更大作用奠定了基礎[16]。</p><p>　　外軍現(xiàn)裝備迫擊炮的口徑序列為小口徑(51—60毫米)、中口徑(81— 82毫米)、大口徑(120毫米)和超大口徑(120毫米以上)4種，相應形成輕型、中型、重型和超重型4個系列。多數(shù)國家將迫擊炮列入步

38、兵武器裝備序列，不編入野戰(zhàn)炮兵部隊，小口徑迫擊炮裝備步兵連、排兩級，中口徑迫擊炮裝備步兵營、連兩級，大口徑迫擊炮裝備步兵營、團兩級，只有超大口徑迫擊炮作為野戰(zhàn)炮兵武器裝備師、旅以上合成部隊[17]。</p><p>　　現(xiàn)行迫擊炮配用彈藥品種正趨增多，除傳統(tǒng)的殺傷爆破榴彈、混凝土爆破彈、破甲彈、火箭增程彈、發(fā)煙彈、照明彈、燃燒彈外，70年代以后又相繼出現(xiàn)了殺傷子母彈、布雷彈、制導炮彈、彈道修正彈，一些國家還研制了

39、中子彈、化學彈(但未正式列裝)[18]。</p><p>　　1.3.1 美軍迫擊炮裝備情況</p><p>　　迫擊炮是美國陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊步兵營、連分隊現(xiàn)時的制式裝備，也是步兵分隊的主要壓制火力手段。美軍現(xiàn)裝備60、81、120毫米3種口徑4種型號的迫擊炮，即M224式60毫米迫擊炮、M252式81毫米迫擊炮、M120式120毫米迫擊炮和M121式120毫米自行迫擊炮。</p&

40、gt;<p>　　M224式60毫米迫擊炮是美國本國設計的產(chǎn)品，自1981年列裝，取代老式的M2式60毫米迫擊炮(口徑:60毫米；初速:158米/秒:最大射程:1840米；最小射程:91米;方向射界:14度:高低射界: 85度:最大射速:30發(fā)/分;炮長:730毫米:炮全重:19. 07公斤；彈重:1. 39公斤；配用彈藥:常規(guī)彈藥多種。)及M29式81毫米迫擊炮。M224式60毫米迫擊炮最大射程3500米，最小射程50米

41、，方向射界360度，最大射速30發(fā)/分鐘，持續(xù)射速15發(fā)/分鐘，炮長1. 18米，炮重20. 8公斤，彈重1. 7公斤，發(fā)射彈種包括M720型殺傷榴彈、M721型照明彈、M722和M723型煙幕彈等。該炮配有AN/GVS5激光測距機，使其具有射程遠，威力大，精度高的特點，足以為全連正面提供相當?shù)拈g接火力[19]。</p><p>　　1.3.2 英軍迫擊炮裝備情況</p><p>　　英

42、國陸軍和海軍戰(zhàn)隊現(xiàn)裝備的主要是L9AI式51毫米迫擊炮和L16式81毫米迫擊炮。</p><p>　　L16式81迫擊炮是英國自行研制和生產(chǎn)的性能優(yōu)異的中型迫擊炮，出口30余個國家，并由包括美國、日本等許多國家仿制生產(chǎn)。該炮的主要特點是射程遠(最大射程7100米)、重量輕(戰(zhàn)斗個重36. 7公斤)，全炮可分解成三大件由炮班人員便攜機動。自1963年開始裝備，已經(jīng)過多次改進，至今仍不失其優(yōu)越性。</p>

43、<p>　　L9AI式51毫米迫擊炮自1986年開始列裝，取代舊式MK2式51毫米迫擊炮。與舊炮相比，最大射程由480米增大至750米，射彈威力與精度也有大幅度提高。全炮重僅6. 275公斤，利于單兵便攜[20]。</p><p>　　1.3.3 法軍迫擊炮裝備情況</p><p>　　法國是迫擊炮發(fā)展歷史悠久的國家之一，迫擊炮技術與生產(chǎn)能力位居世界前茅，研制與生產(chǎn)的型號多

44、、數(shù)量大、性能好，因此又是迫擊炮裝備與技術出口大國。法國陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊現(xiàn)裝備有51、60、81、120毫米4種口徑的迫擊炮，型號不下9種，但主要是81毫米和120毫米2種口徑的迫擊炮。</p><p>　　由于法國生產(chǎn)多種型號的迫擊炮，而且一種基型迫擊炮又有多種變型(從而形成系列)，因而不同兵種分隊裝備的具體型號有所不同。法軍現(xiàn)裝備的81毫米迫擊炮是輕便型81毫米迫擊炮系列，由81CL、81LL和81LLR 3

45、種型號組成，三者的身管長度分別為1. 15、1. 55米和1. 44米，最大射程分別為4. 14公里、5公里和6公里，全炮重分別為39. 2公斤、42. 5公斤和42. 6公斤。81LLR是專為法軍傘兵團研制的[20]。</p><p>　　1.3.4 俄軍迫擊炮裝備情況</p><p>　　俄羅斯是當今世界上迫擊炮裝備數(shù)量最大、型號與品種最多、技術較先進的國家，俄軍迫擊炮裝備體系的特點

46、是:不裝備小口徑(60毫米)迫擊炮，迫榴炮正在取代傳統(tǒng)迫擊炮;2 B14式82毫米迫擊炮是俄羅斯全新設計的輕型82毫米迫擊炮，使用了新型材料和制造工藝，全炮重41. 88公斤，分解后可由4人便攜機動，配用原有和新型迫擊炮彈，最大射程分別為3200米和4270米，射速24一30發(fā)/分 [1]。</p><p>　　1.3.5 我軍迫擊炮裝備情況</p><p>　　我軍現(xiàn)役PP89式60毫

47、米迫擊炮最大射程2672米，最小射程119米，方向射界360度，最大射速30發(fā)/分鐘，炮重14. 8公斤，彈重1. 33公斤，有效殺傷半徑:10米;最大初速:206米/秒;高低射界:45度一80度;發(fā)射彈種配有殺傷榴彈、照明彈、煙幕彈等。為提高PP89式60。迫擊炮武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，更好地發(fā)揮其作戰(zhàn)作用，有效地殺傷敵有生力量，通過對其殺傷榴彈進行改進設計，使其有效殺傷半徑提高到19米。</p><p>　　1.

48、3.6 現(xiàn)役迫擊炮口徑</p><p>　　由于歷史積成的原因，外軍現(xiàn)裝備迫擊炮口徑集中于51(含50、52)、60、81(82)、107、120、160、240毫米，面對現(xiàn)代高技術戰(zhàn)場需求和特點，迫擊炮的口徑序列正在出現(xiàn)簡化的發(fā)展趨勢:160、240毫米迫擊炮射程近、重量大，己逐漸退役;107毫米追擊炮費效比低，其射程與威力不如105毫米榴彈炮，也將逐步淘汰;51毫米迫擊炮的炮彈殺傷威力太小，有被60毫米迫擊

49、炮取代的趨勢。從當前各國裝備和研制的迫擊炮來看，以60、81、120毫米為最多。</p><p>　　當前世界較為一致的看法是60毫米是唯一比較實用的便攜式迫擊炮的口徑，其出色的程重比(即最大射程與戰(zhàn)斗全重之比)有可能使它成為今后唯一的輕型迫擊炮，作為步兵連、排的主要壓制兵器[21]。</p><p>　　1.4 迫擊炮武器系統(tǒng)的發(fā)展趨勢</p><p>　　迫擊

50、炮彈有尾翼穩(wěn)定的，也有旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的。除某些大口徑迫擊炮彈是由后膛裝填外，多數(shù)迫擊炮彈是由炮口裝填的，依靠自身重力下滑，以一定的速度撞擊炮膛底部擊針而使彈上底火發(fā)火[22]。與普通榴彈相比，迫擊炮彈的特點有：裝填密度小，點火方式特殊；裝填條件與彈尾部結(jié)構(gòu)有關；彈徑小于炮管口徑，火藥氣體可通過縫隙向外泄露；發(fā)射裝藥結(jié)構(gòu)和尾翼穩(wěn)定方式特殊[23]。</p><p>　　迫擊炮彈的發(fā)展正是針對迫擊炮彈的缺點而進行的，查閱迫

51、擊炮彈研究的相關文獻，綜述以下缺點及其改進措施[8]：</p><p>　　1）、射程近 過去由于按迫擊炮彈使用鑄鐵材料，所能承受的膛壓低，因此初速較低，加之火藥氣體的泄露使初速更低。提高射程的根本措施是提高初速，其方法是：增大膛壓、加長炮管、減少火藥氣體泄露，使用新型火藥改善膛壓曲線使之平緩等。為了承受更大膛壓，應提高鑄造質(zhì)量減少鑄造弊病或使用鋼制彈體。提高射程的其他措施是增大斷面比重，改善彈形等。</

52、p><p>　　2）、隱蔽性差 過去認為迫擊炮為曲線武器可以躲在遮蔽物后發(fā)射，因此隱蔽性好，但是在技術進步的現(xiàn)在不同了。迫擊炮彈飛行速度慢，飛行時間長，很容易被敵方現(xiàn)代化的觀測器材發(fā)現(xiàn)進行跟蹤，并用計算機算出陣地位置，因此迫擊炮彈的隱蔽性差。提高初速，改善飛行時間稍能得到改善，但目前還未能找到根本的解決方法。</p><p>　　3）、精度差 迫擊炮彈的精度比普通火炮彈丸精度差，其原因如下

53、[24]：</p><p>　　（1）火藥氣體泄露 ，每發(fā)彈的泄露不一致，造成初速散布?，F(xiàn)代趨向于使用塑料閉氣環(huán)來代替環(huán)向閉氣槽，以起到更好的緊塞氣體的作用。</p><p>　　由于要求迫擊炮彈價廉，所以其制造精度較低，甚至彈體內(nèi)膛不加工，如果允許提高成本可以提高制造精度來改善射擊精度，迫擊炮彈零件較多，裝配同心差。尾翼片采用焊接法連接在尾管上難于保證安裝精度，為此現(xiàn)代迫擊炮彈尾翼與尾管

54、多為一體。</p><p>　　附加藥包在尾管上位置的串動易帶來點火不均勻和各發(fā)之間的差異，為此應采取良好的固定附加發(fā)射裝藥的辦法。</p><p>　　迫擊炮彈比相應口徑的普通火炮彈丸威力小，這不僅是由于迫擊炮彈的尾管很少有殺傷作用，而且在于彈體材料性能與炸藥性能匹配不好，彈體機械性能差，往往是破片過碎，有效破片甚少。所以應提高彈體材料性能，裝填高能炸藥。</p><

55、p>　　根據(jù)迫擊炮特點，其發(fā)展趨勢：</p><p>　　1）、提高火力水平[25]</p><p>　　高科技條件下的作戰(zhàn)將具有攻堅性、全縱深性、準確性等特點，這就要求迫擊炮在不失其輕便、靈活特性的同時，要謀求更遠的射程、更強的殺傷力和更高的精度，使其火力支援具有強大的攻堅性、高度準確性。</p><p>　?。?）小口徑向大口徑發(fā)展</p>

56、<p>　　最近幾年，一些國家開始用口徑較大的迫擊炮(如120毫米迫擊炮)取代口徑較小的迫擊炮(如西方的8l毫米迫擊炮和東方的82毫米迫擊炮)。在美國，射程和殺傷力已顯不足的M30式107毫米線膛迫擊炮系統(tǒng)正逐步被新型120毫米迫擊炮系統(tǒng)所取代，以提高武器的射程和殺傷力。</p><p>　?。?）單一身管向多管發(fā)展</p><p>　　迫擊炮在加大炮管直徑時，必然要增加武器重量

57、，這使得機動能力受到影響。為了進一步提高突擊力和機動性，一些先進國家正在積極研制、裝備多管迫擊炮。最近，奧地利在研究一種新式迫擊炮。這種武器把4門120毫米迫擊炮的炮管排在一起，上部用框架固定，下部裝在一個特別大的長方形座鈑上。炮管長約3米，座鈑尺寸為2米×1米。行軍時，4門火炮一起向上翻轉(zhuǎn)，架在一輛軍用卡車的后車廂上，炮手和炮彈也一起在車上，可以在戰(zhàn)場上快速行駛。進入發(fā)射陣地后，通過液壓控制裝置，將火炮隨同尾部座鈑一起緩緩向

58、后落下，4根炮管穩(wěn)固地聳立在地面。這時由兩名炮手從炮口裝填炮彈，一名炮手操作武器。它可以在1秒鐘內(nèi)同時發(fā)射出4發(fā)炮彈，攻擊11公里遠的目標，完成射擊任務后，90秒鐘就可以撤出陣地，轉(zhuǎn)移到另一陣地繼續(xù)戰(zhàn)斗。用3門這樣的迫擊炮組成一個炮兵排進行快速射擊，一次可發(fā)射12發(fā)炮彈，覆蓋150米×100米的面積，相當于一個105毫米迫彈炮營的火力。</p><p>　?。?）人工操作式向機械自動式發(fā)展</p&

59、gt;<p>　　自動迫擊炮主要是裝備適合迫擊炮使用的計算機，設置車輛導向裝置、自動瞄準裝置、水平調(diào)整裝置和自動裝填裝置，從而提高發(fā)射速度和反應能力。俄軍的2B9、2C9式82毫米自動迫擊炮是其中的佼佼者。該炮的口徑82毫米,炮身長約1米，戰(zhàn)斗全重約800公斤，高低射界0～80度，方向射界20度，間接瞄準的最大射程5公里，最小射程100米，直接瞄準的距離1公里，最大射速120發(fā)/分，實際射速60發(fā)/分。該炮主要采取了3項新

60、技術：第一，它改變了傳統(tǒng)的炮管加座鈑的結(jié)構(gòu)，采用迫彈炮的結(jié)構(gòu)，加裝反后坐裝置和開架式炮架；其次，它采用了自動裝彈機構(gòu)，在火炮一側(cè)裝有自動裝彈箱，一次可裝4發(fā)炮彈，這樣不但減輕了炮手的勞動強度，而且大大提高了射擊速度；第三，它采用了特殊的構(gòu)造，不但可以用彎曲彈道攻擊障礙物背后的目標，而且可以用平直低伸的彈道，向近距離的裝甲目標進行直接瞄準射擊。</p><p>　　2）、提高自身生存能力[25]</p>

61、<p>　　生存能力提高的意義不僅僅在于人員、武器裝備的安全，更是炮兵支援步兵對敵戰(zhàn)斗及至影響戰(zhàn)斗全局勝利的關鍵。</p><p>　　（1）鋼質(zhì)火炮向復合材料發(fā)展</p><p>　　在很長一段時間里，各國一直在努力減輕迫擊炮系統(tǒng)的重量，這對便攜式迫擊炮系統(tǒng)來說是很關鍵的。目前，美國洛克希德與宇航公司已用復合材料制造了一種120毫米迫擊炮的樣炮。這種采用復合材料制造的迫擊炮

62、比傳統(tǒng)鋼制的更輕而且堅固。該炮全重只有54.4公斤，比鋼制炮(143.7公斤)減輕了60%，可一人攜帶，特別適合于快速反應、空降、突擊隊或特種部隊使用。除重量輕外，它還提高了性能，減少了后勤供應和維修工作量，并降低了全壽命費用。</p><p>　　（2）暴露性射擊向隱蔽性射擊發(fā)展</p><p>　　迫擊炮通常伴隨步兵，許多迫擊炮在射擊的時候常常發(fā)出強烈的聲響、火光和煙塵，在作戰(zhàn)時距敵前

63、沿較近，這就容易暴露發(fā)射陣地，遭到敵人的火力壓制。因此很多國家正在著手改善迫擊炮的隱蔽性，研制射擊時盡可能地減小聲響、火光等痕跡的無聲迫擊炮，以適合于偵察部隊和在敵后作戰(zhàn)的步兵分隊使用。比利時正在研究一種NR8113型迫擊炮。它的獨特之處是在炮管中裝有一根長桿，而炮彈的后部則增加了一個活動的空心圓筒，發(fā)射時沒有火光和煙霧從炮口泄出來，也減小了射擊時的聲響，不易被敵人探測到發(fā)射陣地的位置，從而起到隱形作用[26]。</p>

64、<p>　?。?）人工扛運向自主行走發(fā)展</p><p>　　提高迫擊炮在現(xiàn)代作戰(zhàn)中的機動性，不僅是提高自身生存能力的需要，而且也是保證能夠伴隨迅速運動的裝甲部隊和機械化部隊、為步坦分隊提供及時必要的火力支援的需要。因此，各國軍隊正在集中力量研制、裝備自行迫擊炮。這些自行迫擊炮都是以車輛(輪式或覆帶式)的底盤作為底鈑的，因而在作戰(zhàn)時，既能發(fā)射后迅速撤離發(fā)射陣地，又能跟上坦克、步兵戰(zhàn)車等機械化分隊的行動。

65、其典型代表是美軍TMUASl20毫米自行迫擊炮、德國“美洲獅”120毫米自行迫擊炮等。</p><p>　　（4）無防護向裝甲防護發(fā)展</p><p>　　自行迫擊炮都是炮口裝填，車頂為敞開式，或者射擊時打開頂蓋，使炮手上半身露在外邊，缺乏裝甲防護能力。為解決自行迫擊炮裝甲防護能力較弱的問題，目前各國都在著力研制具有一定防護能力的裝甲迫擊炮。這種迫擊炮一般都采用炮塔和后膛裝填結(jié)構(gòu)。如德國研

66、制的一種120毫米自行迫擊炮采用后膛裝填方式和旋轉(zhuǎn)彈輪，武器的下方支撐點是固定的，上方支撐點采用兩個能互相獨立旋轉(zhuǎn)的球拱結(jié)構(gòu)。采用后膛裝填方式和旋轉(zhuǎn)彈輪，可較好地解決裝甲防護問題。</p><p>　　3）、由面壓制向精確打擊方向發(fā)展</p><p>　　盡管很多國家還不能承擔制導炮彈的高昂造價，但迫擊炮彈向制導化方向發(fā)展</p><p>　　已勢在必行。制導炮彈大

67、多用于大口徑迫擊炮，因為最初只有大口徑炮彈才有足</p><p>　　夠大的空間來放置電子設備。由于電子技術的發(fā)展，目前小型化問題已經(jīng)解決，</p><p>　　但出于成本的考慮，人們?nèi)匀粌A向于給大口徑迫擊炮配備制導炮彈。到目前為止，</p><p>　　只有瑞典的制導迫擊炮彈“林鸮”達到實戰(zhàn)標準。“林鸮”的研制開發(fā)始于上世紀80 年代初期，1994年正式投產(chǎn)，目前

68、裝備瑞典和瑞士兩個國家。它采用聚能裝</p><p>　　藥戰(zhàn)斗部，主要用于攻擊裝甲車輛。</p><p>　　4）、由人工操作向信息化發(fā)展</p><p>　　現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場上，越來越多地運用到電子技術與計算機智能技術，集群炮兵已基本實現(xiàn)了目標偵察、指揮、信息處理、武器控制、彈藥制導和通信手段的數(shù)字化、一體化。迫擊炮部隊數(shù)字化、智能化發(fā)展緩慢的狀況正逐步改善。&l

69、t;/p><p>　　5）、新概念迫擊炮系統(tǒng)開始出現(xiàn)</p><p>　　電磁軌道炮已進入實質(zhì)試制階段，由美國國防高級研究計劃局（DARPA）研制的全尺寸、全懸臂式電磁軌道炮成功地發(fā)射了全尺寸迫擊炮彈，炮口初速430米/秒。該試驗用彈的尺寸與重量均與120毫米迫擊炮彈相似。</p><p>　　6）、迫擊炮武器系統(tǒng)已走出陸軍進入多兵種</p><p&

70、gt;　　迫擊炮武器系統(tǒng)先前僅用于陸軍作戰(zhàn)，隨著各軍種作戰(zhàn)任務的變化，已走出陸軍進入多兵種。海軍：海島突擊協(xié)助，海面電子對抗。陸軍任務部隊：山岳叢林作戰(zhàn)；沙漠戈壁部隊；高寒山地部隊；空降突擊部隊；支援保障部隊，航空兵部隊等。</p><p>　　1.5 開展120毫米迫擊炮彈彈藥研究的意義</p><p>　　考察迫擊炮當前發(fā)展的總體趨勢，60毫米及其以下口徑的迫擊炮將趨于淘汰，81毫米

71、迫擊炮將從營級降至連級裝備，120毫米迫擊炮正在成為陸軍的主用迫擊炮。迫擊炮正在向便攜機動式和車載或自行機動式兩個方向發(fā)展，81毫米車載式或自行式迫擊炮的裝備數(shù)量將趨勢于減少；120毫米迫擊炮實現(xiàn)便攜機動標志著迫擊炮技術發(fā)展的重大突破。各國目前在研和裝備的迫擊炮中，以120毫米口徑的最多，如美國“龍火”120毫米自動迫擊炮、俄羅斯2C31式“維那”120毫米自行迫榴炮、英國AMS 式120毫米自行迫擊炮、法國2R2M式120毫米自行迫擊

72、炮等。我國近年也開發(fā)裝備了120毫米自行迫擊炮武器系統(tǒng)，并大力向軍貿(mào)市場推介。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)場目標有了很大變化，主要表現(xiàn)在硬性目標（相當于12mm以上鋼板）如步兵戰(zhàn)車、運輸車、坦克等，半硬目標（相當于6mm鋼板）如雷達、載重卡車、戰(zhàn)術導彈發(fā)射架等大量增加，二者約占戰(zhàn)場總目標的60%。軟目標（相當于3mm鋼板）如人員、停于地面的飛機等數(shù)量減少，約占戰(zhàn)場總目標的40%。另外，作戰(zhàn)縱深與作戰(zhàn)距離增大等。這些變化對迫擊（榴）炮配屬的彈藥提出了新

73、的要求，向高效化彈藥方向發(fā)展。彈體材料選用</p><p>　　1.6 本文要做的工作</p><p>　　通過查閱資料，參考155式120㎜迫擊炮彈總體結(jié)構(gòu)并分析，完成對迫彈的設計與結(jié)構(gòu)改進，最后對迫擊炮彈外彈道性能進行分析。</p><p>　　2 迫擊炮彈總體結(jié)構(gòu)與分析</p><p><b>　　2.1 技術指標<

74、;/b></p><p>　　120mm迫擊炮彈技術指標如下:</p><p>　　最大射程：5200m；</p><p>　　距離散布精度:Ex/X 1/120，方向散布精度:Ez/Xl/250;</p><p>　　有效破片密集殺傷半徑：9m;</p><p>　　彈重：約14.5kg；</p>

75、<p>　　初速：272m/s；</p><p>　　與55式120mm迫擊炮殺傷榴彈彈道基本一致，通用射表。</p><p>　　如下為國內(nèi)55式120mm迫擊炮榴彈的主要性能:</p><p>　　55式120mm迫擊炮可配用55式120mm迫殺傷爆破彈、55式120mm迫殺傷爆破短彈、64式120mm迫殺傷爆破彈(因質(zhì)量較輕，也稱”輕型殺傷爆破榴彈

76、”)三種殺傷爆破彈[27]。 </p><p>　　2.2 總體方案的確定</p><p>　　該彈總體方案由引信、頭螺、傳爆藥、炸藥、彈體、尾管、尾翼、等組成，具體結(jié)構(gòu)如圖2.2所示：</p><p>　　1.引信，2.頭螺，3.傳爆藥，4.炸藥，5.彈體；6.尾管，7.尾翼</p><p>　　圖 2.2 120迫彈結(jié)構(gòu)圖<

77、/p><p>　　2.3 基本結(jié)構(gòu)尺寸對迫彈性能的影響</p><p>　　2.3.1 迫彈各部分長度對其性能的影響</p><p>　　迫擊炮彈的結(jié)構(gòu)尺寸，是根據(jù)射程、威力和射擊精度等戰(zhàn)術要求選定的。</p><p>　　迫擊炮彈的全長l一般不受限制，這一點可使威力大大提高。但實際上，當</p><p>　　彈丸質(zhì)量

78、和彈徑確定后，長度過大會使飛行阻力增加，引起射程的降低。一 </p><p>　　般來說，全長的確定原則是在符合質(zhì)量、保證飛行穩(wěn)定、滿足威力要求的條 </p><p>　　件下采取的最小長度。本設計迫擊炮彈全長l為6.225d=747㎜。</p><p>　　彈頭部長度主要影響射程、飛行穩(wěn)定性和對目標侵徹作用。從空氣阻力出

79、 </p><p>　　發(fā)，不同的飛行速度，對應著一個最有利的頭部長度。彈頭部增長，彈形尖 </p><p>　　銳，空氣阻力也小。但當彈頭部過長時，由于迫擊炮彈在飛行中的必然會擺 </p><p>　　動，又使空氣阻力隨彈頭部的增長而增大。因此，根據(jù)迫擊炮彈不同的飛行</p><p>　　速度和它在彈道上的擺動程度，將有一個對應的最小空氣

80、阻力的彈頭部長度。</p><p>　　在一般情況下，初速低，彈頭部宜短；初速高，彈頭部宜長。從飛行穩(wěn)定性</p><p>　　來看，則要求短的彈頭部。彈頭部愈短，不但使空氣阻力的中心后移，相對</p><p>　　來說，炮彈質(zhì)心位置也更為靠前，彈丸的質(zhì)心愈靠前，從而阻力中心距質(zhì)心</p><p>　　的距離相對增大，穩(wěn)定性也愈好。從對目標的

81、侵徹來看，頭部愈尖銳，侵徹</p><p>　　深度愈大。因此，爆破彈和殺傷爆破彈的頭部應尖銳些，而殺傷彈則與此相</p><p>　　反，不希望侵徹過深，以防止大量殺傷破片不能發(fā)揮作用。一般來說，大容</p><p>　　積爆破彈，其為(1.0-1.4)d；滴狀殺傷爆破彈和爆破彈，其為 (1.3-2.0)d；</p><p>　　滴狀殺傷彈

82、，其為(0.9-1.2)d[22]。本設計彈頭部長度為2.0d=240㎜。</p><p>　?。?）圓柱部長度lz將影響威力和空氣阻力。很明顯，不論對殺傷、爆破和殺 </p><p>　　傷爆破彈，lz增大對炮彈威力增大是有利的。但實際上，除了大容積的</p><p>　　迫彈外，一般迫擊炮彈的圓柱部長度，由于受到迫彈穩(wěn)定方式和空氣阻 </p>&l

83、t;p>　　力的限制而只有一個較小的值。在一般情況下，滴狀迫擊炮彈的圓柱部長為</p><p>　　(0.3-0.4)d[10] 。本設計圓柱部長度為0.35d=42㎜。 </p><p>　?。?）迫擊炮彈尾部外形是以圓弧為母線的旋成體，它影響著空氣阻力，藥室</p><p>　　容積和威力?，F(xiàn)有迫擊炮彈的尾部長度lw有如下幾種：小口徑，</p>

84、;<p>　　初速較低，lw=(1.2-2.0)d；中口徑，初速居中，lw=(1.7-2.3)d；大口徑，初速較高，lw=(1.7-2.7)d[23]。本設計彈尾部長度lw為1.875d=225㎜。</p><p>　　2.3.2 迫彈彈體結(jié)構(gòu)及材料對其性能的影響</p><p>　　彈體是構(gòu)成迫擊炮彈的主體零件，上接頭螺和引信，下接穩(wěn)定裝置，內(nèi)裝炸藥或其他裝填物，其結(jié)構(gòu)直

85、接影響迫擊炮彈的使用性能。</p><p><b>　?。?）彈體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　迫擊炮彈的彈體可分為整體式和非整體式兩種。整體式只有一個零件；非整體式是由兩個或者兩個以上的的零件組成。對大口徑鑄造彈體，因彈體口部直徑相差較大，容易出現(xiàn)鑄造疵病，故使用傳爆管結(jié)構(gòu)。采用傳爆管結(jié)構(gòu)，必然使彈體的結(jié)構(gòu)復雜化，且質(zhì)量偏心增加。</p><

86、p><b>　　（2）彈體形狀</b></p><p>　　不同類型的迫擊炮彈，其彈體的內(nèi)外形狀是根據(jù)引信樣式、裝藥、飛行速度和穩(wěn)定方式而設計的。由于迫擊炮彈常在亞音速條件下飛行，因此常采用流線型(或稱水滴形)，即頭部短而圓鈍，圓柱部也較短，彈尾較長且逐漸減小。這種流線型不僅有利于減小空氣阻力，而且因質(zhì)心靠前而對飛行穩(wěn)定性有利。因此，一般的殺傷榴彈和殺傷爆破榴彈均采用流線型。為了提高殺

87、傷或爆破威力，有時也采用大容積圓柱形彈體，特別是爆破榴彈更是如此。但是，在這種情況下，彈丸質(zhì)量增大，射程降低，因而在中，小口徑的迫擊炮彈上很少采用大容積圓柱形彈體。</p><p><b>　?。?）彈體圓柱部</b></p><p>　　彈體圓柱部，亦稱為定心部。由于迫擊炮彈是由圓柱部與尾翼突起來實施膛內(nèi)導引，故圓柱部一般較短(0.3-0.4)d。對于大容積迫擊炮彈

88、，常從威力和彈丸質(zhì)量兩個方面來確定其長度。彈體圓柱部直徑比炮膛直徑小，以便形成必要的間隙。間隙的大小影響迫擊炮彈的發(fā)火、下滑時間和火藥氣體的外泄程度。由于小口徑迫擊炮的炮身短，彈輕，下滑動能小，因為為保證可靠發(fā)火需選取較大的間隙。如60mm迫擊炮彈，其間隙為0.65-0.85mm，比大口徑迫擊炮彈大。</p><p>　　（4）彈體藥室形狀與壁厚</p><p>　　彈體的內(nèi)腔母線是由直線

89、和弧線組成的，其形狀與外部形狀相對應，因而藥室的尺寸取決于彈體的壁厚。壁厚的大小與材料、威力和工藝性等因素有關。為滿足碰擊強度和改善飛行穩(wěn)定性，彈體頭部壁厚一般都比圓柱部和尾部要厚。而圓柱部和尾部的壁厚則取決于彈丸的用途。對于爆破彈，為了多裝炸藥，應在滿足強度的條件下選取最小壁厚值。對于殺傷彈，則應從獲得最大有效殺傷破片數(shù)出發(fā)，使壁厚與炸藥性能和彈體材料的機械性能相匹配。本設計平均壁厚為0.2d=24㎜。</p><

90、p><b>　　（5）彈體材料</b></p><p>　　通用的榴彈彈體材料是鋼性鑄鐵和稀土球墨鑄鐵。由于鋼材強度低，破片性能差，故目前多采用稀土球墨鑄鐵。當使用鑄造彈體時，由于只需對口螺、定心部和尾螺等連接處進行機械加工，因而工時少，成本低，適于大量生產(chǎn)。</p><p>　　2.3.3 炸藥對其性能的影響</p><p>　　迫擊

91、炮彈裝填的炸藥一般為混合炸藥，主要有：梯萘炸藥、B炸藥和熱塑黑-17炸藥等。這是因為迫擊炮彈的彈體材料多為鑄鐵類，其機械性能較差，因而不能采用高能炸藥(如TNT)，否則彈體將被炸得過碎，影響殺傷威力[28]。</p><p>　　2.3.4 穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)對其性能的影響</p><p>　　迫擊炮彈的穩(wěn)定裝置是由尾管和翼片(或稱尾翼)組成的。除保證穩(wěn)定性之外，翼片上的突起尚起著彈丸在膛內(nèi)的

92、定心作用。此外，穩(wěn)定裝置還被用來放置和固定發(fā)射藥及基本藥管，保證實現(xiàn)發(fā)射藥的階段燃燒。</p><p>　　尾管是穩(wěn)定裝置的主體，尾管內(nèi)腔用以放置基本藥膏，尾管上的傳火孔一般有12-24個，孔徑為4-11mm。傳火孔應與輔助裝藥對正，一般分成幾排，且軸向?qū)ΨQ分布。本設計傳火孔數(shù)目為18個，孔徑為9㎜，孔間距為13㎜[22]。</p><p>　　尾管與彈體的連接方式和彈體材料有關。對鋼質(zhì)彈

93、體，彈體底部加工成外螺紋，尾管為內(nèi)螺紋；對鑄鐵類彈體，彈體底部加工成內(nèi)螺紋，尾管為外螺紋。尾管的長度與穩(wěn)定性有關，一般為(1-2)d。</p><p>　　翼片常用1.0-2.5mm厚的低碳鋼板沖壓而成，其數(shù)目一般為8-12片，每兩片為一體焊于尾管上，并呈輻射狀沿尾管周圍對稱分布。翼片末端有一突起處，其直徑與彈體定心部直徑相當，共同構(gòu)成導引部。翼片高度和翼片數(shù)量，影響翼片承受空氣動力作用的面積。面積達，穩(wěn)定力矩就

94、大；但當彈丸在飛行中擺動時，面積大，迎面阻力也大。因此，在一般情況下，翼片高度不大于1.2d。</p><p>　　為便于迫擊炮彈裝填和保證底火與擊針對正，起定心作用的翼片突起部直徑應略小于彈體定心部直徑。翼片突起的定心處應有較高的光潔度，以便減小對炮膛的磨損。為使迫擊炮彈具有良好的射擊精度，要求彈尾的結(jié)構(gòu)具有充分的對稱性，并使彈尾與彈體盡可能同心[29]。</p><p>　　2.3.5

95、 技術要求</p><p>　　根據(jù)120mm迫擊炮殺傷榴彈的要求，基本參量的確定如下：</p><p>　　彈丸質(zhì)量m：14.5kg；</p><p>　　初速V0： 272m/s；</p><p>　　膛壓Pm：101MPa；</p><p>　　2.4 120迫彈彈丸材料的選擇</p><

96、p>　　2.4.1 材料選擇[30]</p><p>　　材料選擇應當考慮：①滿足彈丸作用威力；②保證彈丸發(fā)射強度；③成本低</p><p>　　廉，便于加工，資源豐富。一般可采用鑄鐵、鋼、有色金屬、非金屬等材料。</p><p>　　2.4.2 頭螺、彈體材料的選擇</p><p>　　球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有

97、效地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度。它的機械強度和延伸率較高。球墨鑄鐵的應用，使彈體的有效破片數(shù)量增多，殺傷威力增加，同時破片的形狀也比較均勻鋒利。采用球墨鑄鐵作為迫彈彈體的材料目前還是比較理想的。本設計頭螺、彈體的材料確定為球墨鑄鐵。</p><p>　　2.4.3 炸藥的選擇</p><p><b>　　選擇炸藥的原則是：</b

98、></p><p>　　炸藥的威力和猛度應適合彈丸性能的要求，如榴彈一般選用TNT或B炸藥；破甲彈一般選用以黑索金為主的混合炸藥；迫擊炮彈可以選用硝銨炸藥和TNT炸藥等；</p><p>　　理化性能穩(wěn)定（不吸濕，與彈體材料有相容性，揮發(fā)性小，熱安定性 </p><p>　　好），能長期儲存，不變質(zhì)；</p><p>　?。?）原料豐富

99、，價格便宜，生產(chǎn)和裝填方便。 </p><p>　　目前常用的炸藥有[32]：</p><p>　　梯恩梯（TNT）——有較大的威力，安全可靠，理化性能安定，可以長期儲存，生產(chǎn)價廉，是應用最廣泛的軍用炸藥。梯恩梯熔點較低，裝填方法可以用螺裝、壓裝和鑄裝。 </p><p>　　鈍化黑索金——黑索金是一種威力和猛度都很高的炸藥，但因其機械 </p>&l

100、t;p>　　感度較大，一般都予以鈍化處理（加入適量的鈍化劑），這種炸藥一般采用壓裝。 </p><p>　?。?）黑鋁炸藥（如A-32或鈍鋁黑炸藥）——在黑索金中加入適當鋁粉和鈍感劑，以增加爆熱，增強炸藥的燃燒作用。 </p><p>　?。?）梯黑混合炸藥——將梯恩梯與黑索金按一定的比例（如4:6,5:5等）混合后，可以提高炸藥的威力和猛度，B炸藥即為梯黑50/50混合炸藥，將作為

101、榴彈的主要炸藥。</p><p>　?。?）熱塑炸藥——在鈍化黑索金中加入適量梯恩梯和鋁粉，能使炸藥具有熱塑性，從而可以用熱塑態(tài)壓伸或熱塑性振動的方法裝填炸藥。</p><p>　　本設計中，因彈體選擇為球墨鑄鐵，不宜采用高猛度的炸藥，所以選擇常用的B炸藥。</p><p>　　2.4.4 彈尾材料的選擇</p><p>　　為使全彈質(zhì)量符

102、合設計要求，并且盡可能使全彈質(zhì)心靠前保持良好的穩(wěn)定性，彈尾尾管、尾翼片均采用LC4鋁合金。</p><p>　　2.4.5 引信的選擇</p><p>　　在選擇現(xiàn)有引信時應當考慮到下列幾點[33]： </p><p>　?。?）引信的類型必須與設計彈丸的類型相匹配； </p><p>　?。?）引信的作用時間必須滿足彈丸適時作用的要求（適

103、時性要求）； </p><p>　?。?）在配用彈丸中要確保配用引信發(fā)射時安全，能可靠地解除保險，并對 </p><p><b>　　目標作用準確可靠；</b></p><p>　?。?）引信的起爆沖量應與彈丸的炸藥量相適應，保證起爆完全； </p><p>　　（5）引信的外形和聯(lián)接部尺寸應與彈丸外形螺口部尺寸相適應；

104、</p><p>　　本設計中，迫彈的作用目標是暴露在掩體之外及小型掩體后的敵人，所以引信可配用無線電近炸引信。</p><p>　　2.5 結(jié)構(gòu)諸元計算</p><p>　　彈丸的結(jié)構(gòu)諸元計算即彈丸結(jié)構(gòu)特征數(shù)計算，彈丸結(jié)構(gòu)特征數(shù)是彈丸威力計算、強度計算和飛行穩(wěn)定性計算的必要數(shù)據(jù)。本設計主要計算的參量為：質(zhì)心位置Xc、極轉(zhuǎn)動慣量Jx和赤道轉(zhuǎn)動慣量Jy。</p&

105、gt;<p>　　已知：①彈頭部質(zhì)量（含引信）：3.62㎏</p><p>　　②圓柱部質(zhì)量：2.04㎏</p><p>　?、蹚椢膊抠|(zhì)量：3.94㎏</p><p>　?、芪补苜|(zhì)量：1.4㎏</p><p>　?、菸惨碣|(zhì)量：1.2㎏</p><p>　?、拚ㄋ庂|(zhì)量：2.3㎏</p><

106、;p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p><b>　　[30]</b></p><p>　　式中：—各零件對彈底的質(zhì)量矩；</p><p><b>　　[30]</b></p><p>　　式中：—各零件的極轉(zhuǎn)動慣量；</p><p>

107、<b>　　[30]</b></p><p>　　式中：—各零件對全彈質(zhì)心的赤道轉(zhuǎn)動慣量。</p><p>　　式中數(shù)據(jù)依次分別為彈頭部（含引信）、圓柱部、彈尾部、尾管、尾翼、炸藥的質(zhì)量矩、極轉(zhuǎn)動慣量、赤道轉(zhuǎn)動慣量。 </p><p>　　計算結(jié)果如表2-5： </p><p>　　表2-5 彈丸結(jié)構(gòu)特征數(shù)</

108、p><p>　　2.6 彈體強度計算</p><p>　　2.6.1 彈體發(fā)射強度校核</p><p>　　根據(jù)彈丸設計理論和該彈結(jié)構(gòu)特點，經(jīng)分析，彈丸發(fā)射時最危險截面在閉氣槽處。</p><p><b>　　因此，校核該截面。</b></p><p>　　已知:計算膛壓P：1.1Pm=1.1&#

109、215;101= 111.1MPa；</p><p>　　彈重m：14.5kg；</p><p>　　彈徑d：120mm；</p><p>　　彈丸上殼體質(zhì)量：5.66㎏；</p><p>　　斷面上裝填物質(zhì)量：2.27㎏；</p><p>　　斷面上彈體外半徑：57.5㎜；</p><p>　

110、　斷面上彈體內(nèi)半徑：41.5㎜；</p><p>　　彈體材料強度極限：900MPa</p><p>　　彈體材料屈服極限：600MPa</p><p><b>　　計算公式：</b></p><p><b>　　σz=-p[6]</b></p><p><b>