說(shuō)明書(shū)迫彈特性分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、. . . . 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)迫彈特性分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)0901064122楊雄斐學(xué)生： 學(xué)號(hào)：彈藥工程與爆炸技術(shù)機(jī)電工程學(xué)院學(xué)業(yè)學(xué) 院：王堅(jiān)茹專(zhuān) 業(yè)：指導(dǎo)教師：2013 年 06 月33 / 39迫彈特性分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)摘要 迫擊炮由于其具有彈道彎曲、射速高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要的作用。各國(guó)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(jìn)步，迫擊炮武器系統(tǒng)有了新的發(fā)展。本設(shè)計(jì)是以55式120毫米迫擊炮彈為基型彈，從尾管材料、尾翼材料與炸藥材料的選擇入手，通過(guò)對(duì)120 毫米迫擊炮彈外彈道性能分析與對(duì)其進(jìn)行材料的改進(jìn)設(shè)計(jì)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)迫彈結(jié)構(gòu)特征

2、數(shù)、飛行穩(wěn)定性、外彈道特性、發(fā)射強(qiáng)度、安定性進(jìn)行計(jì)算、校核和估算，計(jì)算結(jié)果基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。關(guān)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)Mortar Analysis and design of structural improvement Abstract：Mortar because of its high firing rate, ballistic bending，mobility, simple structure and so on, in war play an important role. All the equipment, mainlydivided int

3、o mortar diameter of large diameter, small size and etc. With the progress ofscience and technology, mortars weapon system with new development.The design is based on 55-in 120 mm mortar shells basis shells，from the tail pipe material, tail materials and explosives materials selection to start，Throu

4、gh 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。By number of structural features Mortar, flight stability, external ballistic characteristics, emission intensity, stability calcula

5、tions, checking and estimation，basically meet the design requirements。Keyword：120 mortar bombs，flight stability，external ballistic characteristics，structural features目錄1 緒論11.1 迫擊炮的地位與作用11.2 迫擊炮的特點(diǎn)21.3 迫擊炮的現(xiàn)狀31.3.1 美軍迫擊炮裝備情況51.3.2 英軍迫擊炮裝備情況51.3.3 法軍迫擊炮裝備情況61.3.4 俄軍迫擊炮裝備情況61.3.5 我軍迫擊炮裝備情況61.3.6 現(xiàn)役迫擊炮

6、口徑71.4 迫擊炮武器系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)71.5 開(kāi)展120毫米迫擊炮彈彈藥研究的意義111.6 本文要做的工作122 迫擊炮彈總體結(jié)構(gòu)與分析132.1 技術(shù)指標(biāo)132.2 總體方案的確定132.3 基本結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)迫彈性能的影響142.3.1 迫彈各部分長(zhǎng)度對(duì)其性能的影響142.3.2 迫彈彈體結(jié)構(gòu)與材料對(duì)其性能的影響152.3.3 炸藥對(duì)其性能的影響162.3.4 穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響162.3.5 技術(shù)要求172.4 120迫彈彈丸材料的選擇172.4.1 材料選擇30172.4.2 頭螺、彈體材料的選擇172.4.3 炸藥的選擇172.4.4 彈尾材料的選擇182.4.5 引信的選擇

7、182.5 結(jié)構(gòu)諸元計(jì)算192.6 彈體強(qiáng)度計(jì)算202.6.1 彈體發(fā)射強(qiáng)度校核202.6.2 炸藥安定性校核212.7 小結(jié)223 穩(wěn)定裝置設(shè)計(jì)233.1 穩(wěn)定裝置設(shè)計(jì)233.1.1 尾管設(shè)計(jì)233.1.2 尾管外徑與尾管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)233.1.3 尾翼參數(shù)的選取233.1.4 彈形系數(shù)計(jì)算233.2 穩(wěn)定裝置強(qiáng)度校核243.2.1 尾管強(qiáng)度計(jì)算243.2.2 螺紋連接強(qiáng)度校核253.3 小結(jié)264 外彈道特性研究274.1 飛行穩(wěn)定性計(jì)算274.2 彈道系數(shù)計(jì)算284.3 射程計(jì)算284.4 小結(jié)295 結(jié)束語(yǔ)30參考文獻(xiàn)31致331緒論1.1迫擊炮的地位與作用迫擊炮彈作為地面壓制武器之一，其

8、產(chǎn)生源于軍隊(duì)的作戰(zhàn)實(shí)踐。冷兵器時(shí)代攻城采用的拋石機(jī)，熱兵器時(shí)期有了火藥以后，發(fā)展成為火炮。迫擊炮就是在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)的。具有現(xiàn)代意義上迫擊炮，則產(chǎn)生于1904年日俄戰(zhàn)爭(zhēng)中，日軍圍攻俄軍占領(lǐng)的旅順，用士兵隨伴武器的迫擊炮又重新受到作戰(zhàn)部隊(duì)的歡迎。因?yàn)樵诓灰蕾?lài)野戰(zhàn)炮兵支援的情況下，迫擊炮為步兵提供了向掩蔽之?dāng)尺M(jìn)行打擊的有力手段。一直到二次世界大戰(zhàn)前的一段時(shí)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(chǎng)上出現(xiàn)了堅(jiān)固的野戰(zhàn)工事，為此，各交戰(zhàn)國(guó)竟相研制大口徑迫擊炮和自行迫擊炮1。20世紀(jì)60年代后，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，迫擊炮普遍采用了新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)與配用火箭增程彈，使迫擊

9、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(jī)和活力。 自20世紀(jì)70年代高新技術(shù)在軍事科學(xué)領(lǐng)域的普與應(yīng)用之時(shí)競(jìng)遭到種種非議，不僅它的固有缺點(diǎn)被進(jìn)一步突出甚至夸大，即便是它的那些過(guò)去被普遍認(rèn)同的優(yōu)點(diǎn)也受到質(zhì)疑甚至否定，為此，圍繞迫擊炮在當(dāng)今信息化戰(zhàn)場(chǎng)上的地位與作用的爭(zhēng)論，在80年代末、90年代初達(dá)到了高峰。持否定觀點(diǎn)的人以為，現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上以裝甲目標(biāo)居多，徒步步兵已不多見(jiàn)，而現(xiàn)行迫擊炮戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能已近極限，對(duì)付這些目標(biāo)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(dǎo)彈

10、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(diǎn)的人以為，迫擊炮的小巧靈活性在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)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(jià)的火力壓制武器，利用現(xiàn)有高新技術(shù)研制新型迫擊炮實(shí)屬必要。還有一種折衷意見(jiàn)認(rèn)為，現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)仍然需要迫擊炮，然而為使它發(fā)揮效用，必須對(duì)傳統(tǒng)迫擊炮的設(shè)計(jì)、戰(zhàn)術(shù)使用從理論到實(shí)踐進(jìn)行全面革新。時(shí)至今日，這場(chǎng)爭(zhēng)論并沒(méi)有完全結(jié)束，也沒(méi)有達(dá)成共識(shí)，但有一點(diǎn)可以肯定:全盤(pán)否定迫擊炮的呼聲已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)入低調(diào)。 迫擊炮是介于輕、重武器之間的武器，既可以作為步兵分隊(duì)的主要壓制火力手段，又可以用于補(bǔ)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

11、器。彈道彎曲可以發(fā)射榴彈，發(fā)煙彈和照明彈2。迫擊炮是一種常用的伴隨步兵的火炮,用來(lái)完成消滅敵有生力量和摧毀敵方工事的任務(wù),在過(guò)去的戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了很大的作用,在未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)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(dú)有的曲射彈道適于打擊反斜面目標(biāo)，在作為近距離(2 -10公里)壓制火力手段的同時(shí)，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(dǎo)炮彈還可以加強(qiáng)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(dá)的地區(qū)作戰(zhàn)。迫擊炮的這種獨(dú)具的

12、優(yōu)點(diǎn)，使它成為現(xiàn)代輕型部隊(duì)、快速反應(yīng)部隊(duì)、特種作戰(zhàn)部隊(duì)的理想裝備。在阿富汗戰(zhàn)、兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)、英阿馬島海戰(zhàn)和美軍入侵巴拿馬以與俄軍車(chē)臣地區(qū)軍事行動(dòng)中，迫擊炮都發(fā)揮了不可替代的作用4。據(jù)統(tǒng)計(jì)，第二次世界大戰(zhàn)期間，地面部隊(duì)?wèi)?zhàn)場(chǎng)傷亡的50%以上是由迫擊炮造成的。在高新尖端武器廣泛用于戰(zhàn)場(chǎng)的今天，迫擊炮作為傳統(tǒng)的常規(guī)武器，不僅沒(méi)有被時(shí)代所淘汰，而且還得到了廣泛的運(yùn)用和發(fā)展。迫擊炮在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用, 已經(jīng)為大量的戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐所證實(shí)。近1015年來(lái),迫擊炮的主要發(fā)展方向之一是研制能提高戰(zhàn)斗效能的精確制導(dǎo)彈藥5。俄羅斯的車(chē)臣剿匪，美國(guó)的阿富汗反恐，巴以武裝沖突以與伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)，處處都可以看到迫擊炮的身影6。迫擊炮彈有

13、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，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的底火發(fā)火，迫擊二字即源于此。與線膛火炮相比，迫擊炮彈具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）、彈道彎曲，落角大，死角與死界小，并且容易選擇射擊陣地； （2）、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易拆卸、機(jī)動(dòng)性好，可以抵近射擊； （3）、發(fā)射速度高。一次裝填，省去了退殼、關(guān)閂和擊發(fā)動(dòng)作； （4）、炮彈經(jīng)濟(jì)性好。彈體材料與裝藥價(jià)格較低廉7。 迫擊炮的上述優(yōu)點(diǎn)，給了它存在和發(fā)展的生命力。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。 1.2迫擊炮的特

14、點(diǎn)迫擊炮與火炮的最主要區(qū)別在于它沒(méi)有復(fù)雜的反后座裝置，而是直接通過(guò)土壤來(lái)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。迫擊炮由于彈道彎曲, 落角大，彈丸可以打到一般火炮達(dá)不到的死區(qū), 因而, 特別適用于包圍戰(zhàn)9。迫擊炮由炮身，炮架，高低機(jī)，方向機(jī)，瞄準(zhǔn)鏡，底飯，炮彈構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、射速大、便于隱蔽和防護(hù)、后勤支援簡(jiǎn)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(fèi)用低廉，能殲滅或壓制遮蔽物后與反斜面上的敵有生力量與火器11，這些優(yōu)點(diǎn)使它成為效費(fèi)比較高的壓制武器。另一方面，迫擊炮口徑小、射程

15、近、射彈威力有限、射彈飛行時(shí)間長(zhǎng)不易打擊運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、射擊時(shí)人員與火炮暴露在外易遭攻擊、遠(yuǎn)距離射擊精度較低，這些缺點(diǎn)使它在現(xiàn)代中等以上強(qiáng)度的作戰(zhàn)中又難以發(fā)揮作用。因此，面對(duì)高技術(shù)信息戰(zhàn)場(chǎng)的需求，迫擊炮大有進(jìn)一步改進(jìn)和完善的必要。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(lái)調(diào)節(jié)射程。迫擊炮基本劃分為三類(lèi), 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

16、大于91公斤，彈重超過(guò)6.8公斤，最大射程達(dá)到9公里12。 目前，雖然大多數(shù)國(guó)家仍受技術(shù)、資金等困擾，還不能大力研制、發(fā)展全新的迫擊炮，他們只能在現(xiàn)有的人力(技術(shù)力量)、物力、財(cái)力等基本條件下立足于改進(jìn)老式迫擊炮，使舊炮換新顏。但是，在世界上一些軍事強(qiáng)國(guó)大力開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)備、利用高新技術(shù)的今天，一旦將研制成功的新技術(shù)、新型材料運(yùn)用到迫擊炮上，就會(huì)給迫擊炮注入新鮮的血液，使之煥發(fā)出新的生命活力8。1.3迫擊炮的現(xiàn)狀迫擊炮是軍隊(duì)裝備的一種常規(guī)兵器，它與其它火炮相比具有體積小、重量輕、使用和攜帶方便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、彈道彎曲、沒(méi)有射擊死角等優(yōu)點(diǎn)。中小口徑迫擊炮在作戰(zhàn)時(shí)不受地形限制，可以隨軍隊(duì)行動(dòng)，提供與時(shí)的火力

17、支援，且價(jià)格便宜，至今國(guó)外仍大量訂購(gòu)13。它便于選擇陣地，可以消滅遮蔽物后的敵人，摧毀敵障礙物與輕型土木工事，為步兵開(kāi)辟道路。素有“戰(zhàn)場(chǎng)輕騎兵”之譽(yù)，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?？v觀當(dāng)今世界，已經(jīng)有150多個(gè)國(guó)家和地區(qū)研制和裝備著大約120多種各類(lèi)迫擊炮與形形色色的迫擊炮彈藥，同時(shí)根據(jù)戰(zhàn)術(shù)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(zhēng)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(mǎn)足現(xiàn)代以與未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。如何看得遠(yuǎn)、聽(tīng)得清、打得準(zhǔn), 如何混淆敵方視聽(tīng)等等, 已成為各國(guó)提高現(xiàn)有以與未來(lái)迫擊炮系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的發(fā)展趨勢(shì)1

18、4。迫擊炮彈道彎曲、射速快威力大、重量輕造價(jià)低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便無(wú)需特殊準(zhǔn)備即可投人戰(zhàn)斗。迫擊炮能在復(fù)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(shí)也是施放煙幕和實(shí)施戰(zhàn)場(chǎng)照明的理想武器。未來(lái)迫擊炮還將有效地承擔(dān)起反裝甲目標(biāo)的任務(wù)15。作為主用彈種殺傷爆破迫彈也正面臨著一場(chǎng)變革，當(dāng)高性能炸藥與改進(jìn)的高破片率彈體材料相結(jié)合時(shí)，迫擊炮彈的終點(diǎn)效應(yīng)更得以提升，再配用近炸引信后迫擊炮彈能夠在目標(biāo)區(qū)域上空空爆，進(jìn)一步增加了其破片殺傷半徑。南非最新研制的60mm遠(yuǎn)程迫擊炮彈的破片殺傷半徑與81mm或82mm迫擊炮彈相當(dāng)。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

19、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TA80變?yōu)殁g黑鋁，對(duì)半硬目標(biāo)和軟目標(biāo)的殺傷面積由1228提高到2508。我軍近年來(lái)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(chē)載速射迫擊炮、120mm迫擊炮，120 mm輪式自行迫榴炮武器系統(tǒng)。近30年來(lái)，世界圍的迫擊炮技術(shù)己取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展，證實(shí)了迫擊炮的巨大發(fā)展?jié)摿ΑＨ绻f(shuō)70年代以前出現(xiàn)的線膛迫擊炮、車(chē)載式迫擊炮、迫擊炮核彈、火箭增程迫擊炮彈、迫擊炮射擊計(jì)算器曾使迫擊炮戰(zhàn)術(shù)技術(shù)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(dǎo)迫擊炮彈、二元化學(xué)迫擊炮彈、迫擊炮彈

20、道計(jì)算機(jī)、夜瞄裝置、半自動(dòng)裝填裝置等，進(jìn)一步鞏固了迫擊炮在信息化戰(zhàn)場(chǎng)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(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展開(kāi)拓了方向，為使迫擊炮在未來(lái)高技術(shù)、信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮更大作用奠定了基礎(chǔ)16。外軍現(xiàn)裝備迫擊炮的口徑序列為小口徑(5160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(yīng)形成輕型、中型、重型和超重型4個(gè)系列。多數(shù)國(guó)家將迫擊炮列入步兵武器裝備序列，不編入野戰(zhàn)炮兵部隊(duì)，小口徑迫擊炮裝備步兵連、排兩級(jí)，中口徑迫擊炮裝備步兵營(yíng)、連兩級(jí)，大口徑迫擊炮裝備步兵營(yíng)、團(tuán)兩級(jí)，只有超大口徑迫擊炮作為野戰(zhàn)炮兵武器裝備師、旅

21、以上合成部隊(duì)17?，F(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(dǎo)炮彈、彈道修正彈，一些國(guó)家還研制了中子彈、化學(xué)彈(但未正式列裝)18。1.3.1美軍迫擊炮裝備情況迫擊炮是美國(guó)陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)步兵營(yíng)、連分隊(duì)現(xiàn)時(shí)的制式裝備，也是步兵分隊(duì)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(hào)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。M224式60毫米迫擊炮是美國(guó)本國(guó)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，自1981年列

22、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(zhǎng):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。)與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，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(zhǎng)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(cè)距機(jī)，使其具有射程遠(yuǎn)，威

23、力大，精度高的特點(diǎn)，足以為全連正面提供相當(dāng)?shù)拈g接火力19。1.3.2 英軍迫擊炮裝備情況 英國(guó)陸軍和海軍戰(zhàn)隊(duì)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。 L16式81迫擊炮是英國(guó)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(gè)國(guó)家，并由包括美國(guó)、日本等許多國(guó)家仿制生產(chǎn)。該炮的主要特點(diǎn)是射程遠(yuǎn)(最大射程7100米)、重量輕(戰(zhàn)斗個(gè)重36. 7公斤)，全炮可分解成三大件由炮班人員便攜機(jī)動(dòng)。自1963年開(kāi)始裝備，已經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，至今仍不失其優(yōu)越性。 L9AI式51毫米迫擊炮自1986年開(kāi)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

24、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。1.3.3法軍迫擊炮裝備情況 法國(guó)是迫擊炮發(fā)展歷史悠久的國(guó)家之一，迫擊炮技術(shù)與生產(chǎn)能力位居世界前茅，研制與生產(chǎn)的型號(hào)多、數(shù)量大、性能好，因此又是迫擊炮裝備與技術(shù)出口大國(guó)。法國(guó)陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)現(xiàn)裝備有51、60、81、120毫米4種口徑的迫擊炮，型號(hào)不下9種，但主要是81毫米和120毫米2種口徑的迫擊炮。 由于法國(guó)生產(chǎn)多種型號(hào)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(duì)裝備的具體型號(hào)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種型號(hào)組成，三者的

25、身管長(zhǎng)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(zhuān)為法軍傘兵團(tuán)研制的20。1.3.4俄軍迫擊炮裝備情況 俄羅斯是當(dāng)今世界上迫擊炮裝備數(shù)量最大、型號(hào)與品種最多、技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家，俄軍迫擊炮裝備體系的特點(diǎn)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(shè)計(jì)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(jī)動(dòng)，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

26、發(fā)/分 1。1.3.5我軍迫擊炮裝備情況我軍現(xiàn)役PP89式60毫米迫擊炮最大射程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(guò)對(duì)其殺傷榴彈進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，使其有效殺傷半徑提高到19米。1.3.6 現(xiàn)役迫擊炮口徑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

27、米，面對(duì)現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)場(chǎng)需求和特點(diǎn)，迫擊炮的口徑序列正在出現(xiàn)簡(jiǎn)化的發(fā)展趨勢(shì):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(fèi)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毫米迫擊炮取代的趨勢(shì)。從當(dāng)前各國(guó)裝備和研制的迫擊炮來(lái)看，以60、81、120毫米為最多。當(dāng)前世界較為一致的看法是60毫米是唯一比較實(shí)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。1.4 迫擊炮武器系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)迫擊炮彈有尾翼穩(wěn)定的，也有旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的。除某些大口徑迫擊炮彈

28、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(diǎn)有：裝填密度小，點(diǎn)火方式特殊；裝填條件與彈尾部結(jié)構(gòu)有關(guān)；彈徑小于炮管口徑，火藥氣體可通過(guò)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。迫擊炮彈的發(fā)展正是針對(duì)迫擊炮彈的缺點(diǎn)而進(jìn)行的，查閱迫擊炮彈研究的相關(guān)文獻(xiàn)，綜述以下缺點(diǎn)與其改進(jìn)措施8：1）、射程近 過(guò)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(zhǎng)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

29、等。為了承受更大膛壓，應(yīng)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。2）、隱蔽性差 過(guò)去認(rèn)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(shù)進(jìn)步的現(xiàn)在不同了。迫擊炮彈飛行速度慢，飛行時(shí)間長(zhǎng)，很容易被敵方現(xiàn)代化的觀測(cè)器材發(fā)現(xiàn)進(jìn)行跟蹤，并用計(jì)算機(jī)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(shí)間稍能得到改善，但目前還未能找到根本的解決方法。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24： （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(lái)代替環(huán)向閉氣槽，以起到更好的緊塞氣體的作用。（

30、2） 由于要求迫擊炮彈價(jià)廉，所以其制造精度較低，甚至彈體膛不加工，如果允許提高成本可以提高制造精度來(lái)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多為一體。（3） 附加藥包在尾管上位置的串動(dòng)易帶來(lái)點(diǎn)火不均勻和各發(fā)之間的差異，為此應(yīng)采取良好的固定附加發(fā)射裝藥的辦法。（4） 迫擊炮彈比相應(yīng)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(jī)械性能差，往往是破片過(guò)碎，有效破片甚少。所以應(yīng)提高彈體材料性能，裝填高能炸藥。根據(jù)迫擊炮特點(diǎn)，其發(fā)展趨勢(shì)：1）、提高火力水平25高

31、科技條件下的作戰(zhàn)將具有攻堅(jiān)性、全縱深性、準(zhǔn)確性等特點(diǎn)，這就要求迫擊炮在不失其輕便、靈活特性的同時(shí)，要謀求更遠(yuǎn)的射程、更強(qiáng)的殺傷力和更高的精度，使其火力支援具有強(qiáng)大的攻堅(jiān)性、高度準(zhǔn)確性。（1）小口徑向大口徑發(fā)展 最近幾年，一些國(guó)家開(kāi)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毫米迫擊炮和的82毫米迫擊炮)。在美國(guó)，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。（2）單一身管向多管發(fā)展 迫擊炮在加大炮管直徑時(shí)，必然要增加武器重量，這使得機(jī)動(dòng)能力受到影響。為了進(jìn)一步提高突擊力和機(jī)動(dòng)性，一些先進(jìn)國(guó)

32、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(mén)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(gè)特別大的長(zhǎng)方形座鈑上。炮管長(zhǎng)約3米，座鈑尺寸為2米×1米。行軍時(shí)，4門(mén)火炮一起向上翻轉(zhuǎn)，架在一輛軍用卡車(chē)的后車(chē)廂上，炮手和炮彈也一起在車(chē)上，可以在戰(zhàn)場(chǎng)上快速行駛。進(jìn)入發(fā)射陣地后，通過(guò)液壓控制裝置，將火炮隨同尾部座鈑一起緩緩向后落下，4根炮管穩(wěn)固地聳立在地面。這時(shí)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秒鐘同時(shí)發(fā)射出4發(fā)炮彈，攻擊11公里遠(yuǎn)的目標(biāo)，完成射擊任務(wù)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(mén)這樣的迫擊炮組成一

33、個(gè)炮兵排進(jìn)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(dāng)于一個(gè)105毫米迫彈炮營(yíng)的火力。（3）人工操作式向機(jī)械自動(dòng)式發(fā)展 自動(dòng)迫擊炮主要是裝備適合迫擊炮使用的計(jì)算機(jī)，設(shè)置車(chē)輛導(dǎo)向裝置、自動(dòng)瞄準(zhǔn)裝置、水平調(diào)整裝置和自動(dòng)裝填裝置，從而提高發(fā)射速度和反應(yīng)能力。俄軍的2B9、2C9式82毫米自動(dòng)迫擊炮是其中的佼佼者。該炮的口徑82毫米,炮身長(zhǎng)約1米，戰(zhàn)斗全重約800公斤，高低射界080度，方向射界20度，間接瞄準(zhǔn)的最大射程5公里，最小射程100米，直接瞄準(zhǔn)的距離1公里，最大射速120發(fā)/分，實(shí)際射速60發(fā)/分。該炮主要采取了3項(xiàng)新技術(shù)：第一，它改變了傳統(tǒng)的炮管加座鈑的結(jié)

34、構(gòu)，采用迫彈炮的結(jié)構(gòu)，加裝反后坐裝置和開(kāi)架式炮架；其次，它采用了自動(dòng)裝彈機(jī)構(gòu)，在火炮一側(cè)裝有自動(dòng)裝彈箱，一次可裝4發(fā)炮彈，這樣不但減輕了炮手的勞動(dòng)強(qiáng)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(biāo)，而且可以用平直低伸的彈道，向近距離的裝甲目標(biāo)進(jìn)行直接瞄準(zhǔn)射擊。2）、提高自身生存能力25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(duì)敵戰(zhàn)斗與至影響戰(zhàn)斗全局勝利的關(guān)鍵。（1）鋼質(zhì)火炮向復(fù)合材料發(fā)展在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，各國(guó)一直在努力減輕迫擊炮系統(tǒng)的重量，這對(duì)便攜式迫擊炮系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很關(guān)鍵的。目前，美國(guó)洛克希德與宇航公司已用復(fù)合材料制造了一種

35、120毫米迫擊炮的樣炮。這種采用復(fù)合材料制造的迫擊炮比傳統(tǒng)鋼制的更輕而且堅(jiān)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(yīng)、空降、突擊隊(duì)或特種部隊(duì)使用。除重量輕外，它還提高了性能，減少了后勤供應(yīng)和維修工作量，并降低了全壽命費(fèi)用。（2）暴露性射擊向隱蔽性射擊發(fā)展迫擊炮通常伴隨步兵，許多迫擊炮在射擊的時(shí)候常常發(fā)出強(qiáng)烈的聲響、火光和煙塵，在作戰(zhàn)時(shí)距敵前沿較近，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(guó)家正在著手改善迫擊炮的隱蔽性，研制射擊時(shí)盡可能地減小聲響、火光等痕跡的無(wú)聲迫擊炮，以適合于偵察部隊(duì)和在敵后作戰(zhàn)的步兵分隊(duì)使用。比利時(shí)正在研究

36、一種NR8113型迫擊炮。它的獨(dú)特之處是在炮管中裝有一根長(zhǎng)桿，而炮彈的后部則增加了一個(gè)活動(dòng)的空心圓筒，發(fā)射時(shí)沒(méi)有火光和煙霧從炮口泄出來(lái)，也減小了射擊時(shí)的聲響，不易被敵人探測(cè)到發(fā)射陣地的位置，從而起到隱形作用26。（3）人工扛運(yùn)向自主行走發(fā)展提高迫擊炮在現(xiàn)代作戰(zhàn)中的機(jī)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的裝甲部隊(duì)和機(jī)械化部隊(duì)、為步坦分隊(duì)提供與時(shí)必要的火力支援的需要。因此，各國(guó)軍隊(duì)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(chē)輛(輪式或覆帶式)的底盤(pán)作為底鈑的，因而在作戰(zhàn)時(shí)，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(chē)等機(jī)械化分隊(duì)的行動(dòng)。其典型代表是美軍

37、TMUASl20毫米自行迫擊炮、德國(guó)“美洲獅”120毫米自行迫擊炮等。（4）無(wú)防護(hù)向裝甲防護(hù)發(fā)展自行迫擊炮都是炮口裝填，車(chē)頂為敞開(kāi)式，或者射擊時(shí)打開(kāi)頂蓋，使炮手上半身露在外邊，缺乏裝甲防護(hù)能力。為解決自行迫擊炮裝甲防護(hù)能力較弱的問(wèn)題，目前各國(guó)都在著力研制具有一定防護(hù)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(guó)研制的一種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(diǎn)是固定的，上方支撐點(diǎn)采用兩個(gè)能互相獨(dú)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(hù)問(wèn)題。3）、由面壓制向精確打擊方向發(fā)展 盡管很多國(guó)家還不能承擔(dān)制導(dǎo)炮彈的高昂造價(jià)，但迫擊炮彈向

38、制導(dǎo)化方向發(fā)展已勢(shì)在必行。制導(dǎo)炮彈大多用于大口徑迫擊炮，因?yàn)樽畛踔挥写罂趶脚趶棽庞凶銐虼蟮目臻g來(lái)放置電子設(shè)備。由于電子技術(shù)的發(fā)展，目前小型化問(wèn)題已經(jīng)解決，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(dǎo)炮彈。到目前為止，只有瑞典的制導(dǎo)迫擊炮彈“林鸮”達(dá)到實(shí)戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)?！傲蛀^”的研制開(kāi)發(fā)始于上世紀(jì)80 年代初期，1994年正式投產(chǎn)，目前裝備瑞典和瑞士?jī)蓚€(gè)國(guó)家。它采用聚能裝藥戰(zhàn)斗部，主要用于攻擊裝甲車(chē)輛。4）、由人工操作向信息化發(fā)展 現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場(chǎng)上，越來(lái)越多地運(yùn)用到電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)智能技術(shù)，集群炮兵已基本實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)偵察、指揮、信息處理、武器控制、彈藥制導(dǎo)和通信手段的數(shù)字化、一體化。迫擊炮部隊(duì)數(shù)

39、字化、智能化發(fā)展緩慢的狀況正逐步改善。5）、新概念迫擊炮系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn) 電磁軌道炮已進(jìn)入實(shí)質(zhì)試制階段，由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)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(yàn)用彈的尺寸與重量均與120毫米迫擊炮彈相似。6）、迫擊炮武器系統(tǒng)已走出陸軍進(jìn)入多兵種 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(wù)的變化，已走出陸軍進(jìn)入多兵種。海軍：海島突擊協(xié)助，海面電子對(duì)抗。陸軍任務(wù)部隊(duì)：山岳叢林作戰(zhàn)；沙漠戈壁部隊(duì)；高寒山地部隊(duì)；空降突擊部隊(duì)；支援保障部隊(duì)，航空兵部隊(duì)等。1.5 開(kāi)展120毫米迫擊炮彈彈藥研究的意義 考察迫擊炮當(dāng)前發(fā)展的總體趨勢(shì)

40、，60毫米與其以下口徑的迫擊炮將趨于淘汰，81毫米迫擊炮將從營(yíng)級(jí)降至連級(jí)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(jī)動(dòng)式和車(chē)載或自行機(jī)動(dòng)式兩個(gè)方向發(fā)展，81毫米車(chē)載式或自行式迫擊炮的裝備數(shù)量將趨勢(shì)于減少；120毫米迫擊炮實(shí)現(xiàn)便攜機(jī)動(dòng)標(biāo)志著迫擊炮技術(shù)發(fā)展的重大突破。各國(guó)目前在研和裝備的迫擊炮中，以120毫米口徑的最多，如美國(guó)“龍火”120毫米自動(dòng)迫擊炮、俄羅斯2C31式“維那”120毫米自行迫榴炮、英國(guó)AMS 式120毫米自行迫擊炮、法國(guó)2R2M式120毫米自行迫擊炮等。我國(guó)近年也開(kāi)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(chǎng)推介?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)有了很大變化

41、，主要表現(xiàn)在硬性目標(biāo)（相當(dāng)于12mm以上鋼板）如步兵戰(zhàn)車(chē)、運(yùn)輸車(chē)、坦克等，半硬目標(biāo)（相當(dāng)于6mm鋼板）如雷達(dá)、載重卡車(chē)、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈發(fā)射架等大量增加，二者約占戰(zhàn)場(chǎng)總目標(biāo)的60%。軟目標(biāo)（相當(dāng)于3mm鋼板）如人員、停于地面的飛機(jī)等數(shù)量減少，約占戰(zhàn)場(chǎng)總目標(biāo)的40%。另外，作戰(zhàn)縱深與作戰(zhàn)距離增大等。這些變化對(duì)迫擊（榴）炮配屬的彈藥提出了新的要求，向高效化彈藥方向發(fā)展。彈體材料選用高強(qiáng)度、高破片率硅錳鋼，炸藥選用B炸藥或鈍黑鋁高能炸藥，對(duì)付暴露目標(biāo)改著發(fā)引信為無(wú)線電近炸引信等。采用上述方法，對(duì)付半硬目標(biāo)和軟目標(biāo)的綜合毀傷能力可提高兩倍以上。但是，作為120毫米迫擊炮武器系統(tǒng)的主用彈種殺傷爆迫彈，目前仍采用

42、普通彈體鑄造材料與裝藥，沒(méi)有吸收高爆迫彈的發(fā)展成果。因此在120毫米迫擊炮武器系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行高效化彈藥的設(shè)計(jì)將會(huì)大幅度提高該迫擊炮作戰(zhàn)系統(tǒng)的殺傷威力，擴(kuò)大戰(zhàn)術(shù)作用，滿(mǎn)足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)需要。1.6 本文要做的工作通過(guò)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(duì)迫彈的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)改進(jìn)，最后對(duì)迫擊炮彈外彈道性能進(jìn)行分析。2迫擊炮彈總體結(jié)構(gòu)與分析2.1 技術(shù)指標(biāo)120mm迫擊炮彈技術(shù)指標(biāo)如下: 最大射程：5200m； 距離散布精度:Ex/X 1/120，方向散布精度:Ez/Xl/250; 有效破片密集殺傷半徑：9m; 彈重：約14.5kg； 初速：272m/s； 與55式120mm迫擊炮殺傷榴彈

43、彈道基本一致，通用射表。如下為國(guó)55式120mm迫擊炮榴彈的主要性能: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(chēng)”輕型殺傷爆破榴彈”)三種殺傷爆破彈27。 2.2總體方案的確定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： 1.引信，2.頭螺，3.傳爆藥，4.炸藥，5.彈體；6.尾管，7.尾翼圖 2.2 120迫彈結(jié)構(gòu)圖2.3 基本結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)迫彈性能的影響2.3.1 迫彈各部分長(zhǎng)度對(duì)其性能的影響迫擊炮彈的結(jié)構(gòu)尺寸，是根據(jù)射程、威力和射擊精度等戰(zhàn)術(shù)要求選定的。

44、（1） 迫擊炮彈的全長(zhǎng)l一般不受限制，這一點(diǎn)可使威力大大提高。但實(shí)際上，當(dāng)彈丸質(zhì)量和彈徑確定后，長(zhǎng)度過(guò)大會(huì)使飛行阻力增加，引起射程的降低。一般來(lái)說(shuō)，全長(zhǎng)的確定原則是在符合質(zhì)量、保證飛行穩(wěn)定、滿(mǎn)足威力要求的條件下采取的最小長(zhǎng)度。本設(shè)計(jì)迫擊炮彈全長(zhǎng)l為6.225d=747。（2） 彈頭部長(zhǎng)度主要影響射程、飛行穩(wěn)定性和對(duì)目標(biāo)侵徹作用。從空氣阻力出發(fā)，不同的飛行速度，對(duì)應(yīng)著一個(gè)最有利的頭部長(zhǎng)度。彈頭部增長(zhǎng)，彈形尖銳，空氣阻力也小。但當(dāng)彈頭部過(guò)長(zhǎng)時(shí)，由于迫擊炮彈在飛行中的必然會(huì)擺動(dòng)，又使空氣阻力隨彈頭部的增長(zhǎng)而增大。因此，根據(jù)迫擊炮彈不同的飛行速度和它在彈道上的擺動(dòng)程度，將有一個(gè)對(duì)應(yīng)的最小空氣阻力的彈頭

45、部長(zhǎng)度。在一般情況下，初速低，彈頭部宜短；初速高，彈頭部宜長(zhǎng)。從飛行穩(wěn)定性來(lái)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(duì)來(lái)說(shuō)，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)心的距離相對(duì)增大，穩(wěn)定性也愈好。從對(duì)目標(biāo)的侵徹來(lái)看，頭部愈尖銳，侵徹深度愈大。因此，爆破彈和殺傷爆破彈的頭部應(yīng)尖銳些，而殺傷彈則與此相反，不希望侵徹過(guò)深，以防止大量殺傷破片不能發(fā)揮作用。一般來(lái)說(shuō)，大容積爆破彈，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；滴狀殺傷彈，其為(0.9-1.2)d22。本設(shè)計(jì)彈頭部長(zhǎng)度為2.0d=240。（3）圓柱部長(zhǎng)度lz將影響威力和

46、空氣阻力。很明顯，不論對(duì)殺傷、爆破和殺傷爆破彈，lz增大對(duì)炮彈威力增大是有利的。但實(shí)際上，除了大容積的迫彈外，一般迫擊炮彈的圓柱部長(zhǎng)度，由于受到迫彈穩(wěn)定方式和空氣阻力的限制而只有一個(gè)較小的值。在一般情況下，滴狀迫擊炮彈的圓柱部長(zhǎng)為(0.3-0.4)d10。本設(shè)計(jì)圓柱部長(zhǎng)度為0.35d=42。（4）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，藥室容積和威力?，F(xiàn)有迫擊炮彈的尾部長(zhǎng)度lw有如下幾種：小口徑，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)d23。本設(shè)計(jì)彈尾部長(zhǎng)度lw為1.875d=225。2.

47、3.2 迫彈彈體結(jié)構(gòu)與材料對(duì)其性能的影響 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，裝炸藥或其他裝填物，其結(jié)構(gòu)直接影響迫擊炮彈的使用性能。（1）彈體結(jié)構(gòu) 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(gè)零件；非整體式是由兩個(gè)或者兩個(gè)以上的的零件組成。對(duì)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(fù)雜化，且質(zhì)量偏心增加。（2）彈體形狀 不同類(lèi)型的迫擊炮彈，其彈體的外形狀是根據(jù)引信樣式、裝藥、飛行速度和穩(wěn)定方式而設(shè)計(jì)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(chēng)水滴形)，即頭部短而圓鈍，圓柱部也

48、較短，彈尾較長(zhǎng)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(duì)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。為了提高殺傷或爆破威力，有時(shí)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。（3）彈體圓柱部 彈體圓柱部，亦稱(chēng)為定心部。由于迫擊炮彈是由圓柱部與尾翼突起來(lái)實(shí)施膛導(dǎo)引，故圓柱部一般較短(0.3-0.4)d。對(duì)于大容積迫擊炮彈，常從威力和彈丸質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)確定其長(zhǎng)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(shí)間和火藥氣體

49、的外泄程度。由于小口徑迫擊炮的炮身短，彈輕，下滑動(dòng)能小，因?yàn)闉楸ＷC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。（4）彈體藥室形狀與壁厚 彈體的腔母線是由直線和弧線組成的，其形狀與外部形狀相對(duì)應(yīng)，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(guān)。為滿(mǎn)足碰擊強(qiáng)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(duì)于爆破彈，為了多裝炸藥，應(yīng)在滿(mǎn)足強(qiáng)度的條件下選取最小壁厚值。對(duì)于殺傷彈，則應(yīng)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(jī)械性能相匹配。本設(shè)計(jì)平均壁厚為

50、0.2d=24。（5）彈體材料 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(qiáng)度低，破片性能差，故目前多采用稀土球墨鑄鐵。當(dāng)使用鑄造彈體時(shí)，由于只需對(duì)口螺、定心部和尾螺等連接處進(jìn)行機(jī)械加工，因而工時(shí)少，成本低，適于大量生產(chǎn)。2.3.3 炸藥對(duì)其性能的影響迫擊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?yàn)槠葥襞趶椀膹楏w材料多為鑄鐵類(lèi)，其機(jī)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(guò)碎，影響殺傷威力28。2.3.4穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響 迫擊炮彈的穩(wěn)定裝置是由尾管和翼片(或稱(chēng)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

51、在膛的定心作用。此外，穩(wěn)定裝置還被用來(lái)放置和固定發(fā)射藥與基本藥管，保證實(shí)現(xiàn)發(fā)射藥的階段燃燒。 尾管是穩(wěn)定裝置的主體，尾管腔用以放置基本藥膏，尾管上的傳火孔一般有12-24個(gè)，孔徑為4-11mm。傳火孔應(yīng)與輔助裝藥對(duì)正，一般分成幾排，且軸向?qū)ΨQ(chēng)分布。本設(shè)計(jì)傳火孔數(shù)目為18個(gè)，孔徑為9，孔間距為1322。尾管與彈體的連接方式和彈體材料有關(guān)。對(duì)鋼質(zhì)彈體，彈體底部加工成外螺紋，尾管為螺紋；對(duì)鑄鐵類(lèi)彈體，彈體底部加工成螺紋，尾管為外螺紋。尾管的長(zhǎng)度與穩(wěn)定性有關(guān)，一般為(1-2)d。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?jī)善瑸橐惑w焊于尾管上，并呈輻射狀沿尾管周?chē)鷮?duì)稱(chēng)分布

52、。翼片末端有一突起處，其直徑與彈體定心部直徑相當(dāng)，共同構(gòu)成導(dǎo)引部。翼片高度和翼片數(shù)量，影響翼片承受空氣動(dòng)力作用的面積。面積達(dá)，穩(wěn)定力矩就大；但當(dāng)彈丸在飛行中擺動(dòng)時(shí)，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。為便于迫擊炮彈裝填和保證底火與擊針對(duì)正，起定心作用的翼片突起部直徑應(yīng)略小于彈體定心部直徑。翼片突起的定心處應(yīng)有較高的光潔度，以便減小對(duì)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(duì)稱(chēng)性，并使彈尾與彈體盡可能同心29。2.3.5 技術(shù)要求根據(jù)120mm迫擊炮殺傷榴彈的要求，基本參量的確定如下：a. 彈丸質(zhì)量m：14.5kg；b. 初速V0： 27

53、2m/s；c. 膛壓Pm：101MPa；2.4 120迫彈彈丸材料的選擇2.4.1材料選擇30 材料選擇應(yīng)當(dāng)考慮：滿(mǎn)足彈丸作用威力；保證彈丸發(fā)射強(qiáng)度；成本低廉，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。2.4.2頭螺、彈體材料的選擇 球墨鑄鐵是通過(guò)球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)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(qiáng)度。它的機(jī)械強(qiáng)度和延伸率較高。球墨鑄鐵的應(yīng)用，使彈體的有效破片數(shù)量增多，殺傷威力增加，同時(shí)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(shè)計(jì)頭螺、彈體的材料確定為球墨鑄鐵。2.4.3 炸藥的選擇選

54、擇炸藥的原則是：（1） 炸藥的威力和猛度應(yīng)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；（2） 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 好），能長(zhǎng)期儲(chǔ)存，不變質(zhì)；（3）原料豐富，價(jià)格便宜，生產(chǎn)和裝填方便。 目前常用的炸藥有32：（1） 梯恩梯（TNT）有較大的威力，安全可靠，理化性能安定，可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，生產(chǎn)價(jià)廉，是應(yīng)用最廣泛的軍用炸藥。梯恩梯熔點(diǎn)較低，裝填方法可以用螺裝、壓裝和鑄裝。 （2） 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(jī)械 感度較大，一般都予以鈍化處理（加入適量的鈍

55、化劑），這種炸藥一般采用壓裝。 （3）黑鋁炸藥（如A-32或鈍鋁黑炸藥）在黑索金中加入適當(dāng)鋁粉和鈍感劑，以增加爆熱，增強(qiáng)炸藥的燃燒作用。 （4）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，將作為榴彈的主要炸藥。（5）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(dòng)的方法裝填炸藥。 本設(shè)計(jì)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。2.4.4 彈尾材料的選擇 為使全彈質(zhì)量符合設(shè)計(jì)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。2.4.5 引信的選擇在選擇現(xiàn)有引信時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到下列幾點(diǎn)33： （1）引信的類(lèi)型必須與設(shè)計(jì)彈丸的類(lèi)型相匹配； （2）引信的作用時(shí)間必須滿(mǎn)足彈丸適時(shí)作用的要求（適時(shí)性要求）； （3）在配用彈丸中要確保配用引信發(fā)射時(shí)安全