火箭炮没有膛线 竟要靠这个来稳定飞行

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  尽管中国人早在宋代就发明了火箭武器,但现代意义的火箭炮面世时间比身管火炮晚的多。直到1939年,世界第一门现代火箭炮,苏联的BM-16-16型16联装喀秋莎火箭炮才开始装备苏联红军。从此火箭炮在世界战争中发挥了重大作用。

  由于火箭炮的主要是靠火箭自身发动机的推力飞行,不需要有能够承受巨大膛压的笨重炮管、炮身和炮闩,也没有反后坐装置。所以火箭炮的结构简单,能多发联齐射,能够发射弹径较大,弹重较重的火箭弹。相对于身管火炮,火箭炮的发射速度快,火力猛,突袭性好。

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火箭炮原理

  我们知道大多数身管火炮都在炮管的内膛刻有膛线,炮弹上有一道横向凸起的箍,学名叫弹带,由较软的黄铜制成,当炮弹装入炮膛后,炮弹上的黄铜弹带会嵌入炮管的膛线,炮弹发射后,嵌入膛线的弹带会带动炮弹沿着膛线的螺旋做旋转飞行,在陀螺稳定原理的作用,旋转的炮弹会沿着炮管赋予的方向做稳定的弹道飞行,以达到射击的精准。

  现代火箭炮的发射方式通常分为导轨式和管式发射两种,统称为定向器。管式发射的火箭炮,其发射管内并没有普通火炮的膛线,就有少数火箭炮发射管有膛线,也只是赋予火箭弹微旋,不能满足高速旋转才能产生的稳定性。那么,现代火箭炮发射的火箭弹,依靠什么来稳定飞行呢。

  现代火箭弹的稳定新式有两种,一是尾翼稳定,二是涡轮旋转稳定。

  早期的大多数火箭炮是尾翼稳定的,譬如苏联BM-13型喀秋莎火箭炮,这种火箭炮没有发射管,依靠导轨发射,火箭尾部安装有稳定尾翼,飞行时,空气动力的作用点(压力中心)位于全弹质心的后面,可以形成足够大的稳定力矩,来保证火箭弹飞行的稳定。

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火箭炮

  由于折叠尾翼技术不足,早期的尾翼稳定火箭弹占用空间较大,不宜采用管式定向器。所以到了50年代,人们发明了涡轮稳定火箭弹,它依靠弹体绕弹轴高速旋转所产生的陀螺效应来保证飞行的稳定,这与普通炮弹类似,区别在于涡轮稳定火箭弹使弹体旋转的力矩,由火箭发动机燃气从与弹轴有一定切向斜角的喷口喷出所形成。典型的涡轮稳定火箭炮是中国的63式107毫米火箭炮,107毫米火箭的尾部有6个喷口,每个喷口都与弹体轴线有一定的偏转,这样可以保证火箭炮高速旋转稳定飞行。

  涡轮稳定火箭弹也有一定缺点,由于偏转力矩位于尾部,如果弹体过长,火箭飞行中会产生较大的章动,造成火箭精度的下降,所以涡轮稳定火箭弹只适合弹长和口径比值小于8,射程小于20公里的火箭,譬如国产107毫米火箭弹,全弹长只有800毫米,弹长径比值仅为7.4。而苏制BM-21式122毫米火箭弹的长度则达到了2870毫米(20公里射程)和2850毫米(30公里射程),弹长径比值超过了23.5,如果采用涡轮稳定,会造成稳定性和精度的严重下降。

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喀秋莎火箭炮

  纳粹德国的Nbwf41式 150 毫米6管火箭炮,采用涡轮稳定方式。苏联BM-13型喀秋莎火箭炮,使用尾翼稳定,导轨定向器发射。

  国产WM-80式273毫米轮式火箭炮,采用独特的旋转和固定尾翼混合稳定方式,弹体前部带有一圈起旋发动机,弹体后部还有四片尾翼,火箭弹发射后,起旋发动机立即启动,赋予一个弹体旋转的力矩,火箭弹在旋转力矩和尾翼稳定力矩的双重作用下飞行。

  在70年代以后,射程大于20公里的大口径和远程火箭炮又重新回到尾翼稳定的技术路线,现今装备的所有现役火箭炮,均为折叠或固定的尾翼稳定。例如国产03式300毫米火箭炮,在弹尾安装6片弧形折叠弹翼,采用折叠尾翼设计,火箭发射后,弹翼自动展开,火箭弹在弹翼的作用下稳定飞行。

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