第4章彈丸發(fā)射安全性試驗(yàn)

彈丸發(fā)射安定性試驗(yàn)是以最不利的發(fā)射條件考核彈丸性能的目的，是嚴(yán)格控制彈丸的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量，最大限度的減免可能發(fā)生的彈丸零部件破碎、脫落以及近炸、炮口炸和膛炸得最有效措施。概述就彈丸發(fā)射條件而言，彈丸不僅在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的發(fā)射安全，還要在極端環(huán)境條件下的發(fā)射安全。以最不利的發(fā)射條件考核彈丸強(qiáng)度，這個(gè)極端環(huán)境一般以專用發(fā)射裝藥——強(qiáng)裝藥來模擬。本章主要內(nèi)容包括：強(qiáng)裝藥的膛壓和初速選擇、裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度和作用可靠性試驗(yàn)、炸藥裝藥發(fā)射安定性試驗(yàn)及特種裝填物設(shè)計(jì)安定性試驗(yàn)。第一頁，共十七頁。1)由火炮系統(tǒng)發(fā)射藥允許的單發(fā)最大膛壓

來確定強(qiáng)裝藥膛壓。2)由制式發(fā)射藥的額定最大膛壓

來確定強(qiáng)裝藥膛壓。強(qiáng)裝藥的膛壓選定強(qiáng)裝藥膛壓計(jì)算公式3)由設(shè)計(jì)炮彈的全裝藥最大膛壓來確定炸藥裝藥發(fā)射安定性試驗(yàn)用強(qiáng)裝藥膛壓的確定計(jì)算式為：

發(fā)射強(qiáng)度試驗(yàn)用強(qiáng)裝藥膛壓的確定第二頁，共十七頁。

由于火炮系統(tǒng)的安全使用膛壓必須低于發(fā)射藥的額定膛壓，所留出的余量約為10.342~13.790Mpa。因此，若計(jì)算的強(qiáng)裝藥膛壓值落入此余量范圍內(nèi)，則應(yīng)下降，即設(shè)計(jì)者確是新彈系統(tǒng)中彈丸計(jì)算強(qiáng)度用膛壓與上述強(qiáng)裝藥計(jì)算值應(yīng)相同。若出現(xiàn)火炮使用膛壓接近發(fā)射藥的額定膛壓，就意味著發(fā)射系統(tǒng)安全余量減少，為提高其安全余量，強(qiáng)裝藥膛壓應(yīng)改用下式：強(qiáng)裝藥的膛壓選定強(qiáng)裝藥膛壓試驗(yàn)值及其限制條件現(xiàn)有火炮系統(tǒng)的膛壓散布標(biāo)準(zhǔn)偏差火炮σ1/Mpaσ2/Mpaσ3/Mpa總計(jì)/Mpa高性能坦克炮4.4473.1163.2476.439中遠(yuǎn)程野戰(zhàn)炮4.1433.1163.0685.764迫擊炮1.8751.8751.0062.854無后座力炮1.2680.8960.3311.579第三頁，共十七頁。裝配彈體是指未裝引信、炸藥等裝填物和火工品，而進(jìn)行配重的其它零部件齊全的彈丸部分。組成裝配彈體的主要零部件有：彈體、彈帶（或閉氣銅帶）、底螺、底凹或底部排氣裝置殼體、曳光管體、風(fēng)帽、傳爆管殼、尾翼、尾桿（管）和彈托等。試驗(yàn)?zāi)康呐c試驗(yàn)內(nèi)容

裝配彈體及其零件發(fā)射強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是以該產(chǎn)品最高膛壓（或最大初速）極限條件下考核各結(jié)構(gòu)件的發(fā)射強(qiáng)度、剛度和作用可靠性。裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)試驗(yàn)內(nèi)容因結(jié)構(gòu)不同而有一定的差異，主要包括以下幾項(xiàng)試驗(yàn)：

1)裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度試驗(yàn)；

2)導(dǎo)帶作用正確性試驗(yàn)；

3)尾翼張開和彈托分離作用可靠性試驗(yàn)；

4)底螺結(jié)構(gòu)閉氣可靠性試驗(yàn)：

5)連接件連接牢固性試驗(yàn)。第四頁，共十七頁。射后彈體、彈底（凹）和彈帶的變形裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)第一臨界狀態(tài)，導(dǎo)帶嵌入膛線完畢，膛壁對導(dǎo)帶產(chǎn)生初次反力，同時(shí)導(dǎo)帶區(qū)域也受膛壁很大的擠壓作用，使該區(qū)直徑減小，并產(chǎn)生彈、塑性變形。第二臨界狀態(tài)下，膛壓達(dá)到最大時(shí)，彈體各斷面的變形情況，以及彈底產(chǎn)生的下凹、尾椎部產(chǎn)生的徑向壓縮等。第三臨界狀態(tài)下，大部分外載荷在炮口區(qū)突然卸載，可能因彈體材料的彈性恢復(fù)而發(fā)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)反向應(yīng)力和變形，可能彈體破碎。第五頁，共十七頁。試驗(yàn)彈藥及其準(zhǔn)備（1）發(fā)射強(qiáng)度試驗(yàn)用彈體及其零件是按裝配彈體制造與驗(yàn)收技術(shù)條件的規(guī)定，在生產(chǎn)（或試制）批中選取合格品，但應(yīng)盡量選取其彈體硬度印痕直徑是該批中最大（即硬度值最低）的低機(jī)械性能者，同時(shí)也是該批合格彈體中壁厚差偏大的、質(zhì)量偏輕的彈體；裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)（2）試驗(yàn)用填砂彈，彈體內(nèi)裝填的非爆炸物。一般采用密度，形狀同于炸藥裝藥的瀝青、砂、硫磺蠟和石膏，或水泥加固化劑、珍珠巖（調(diào)重、配密度用）等固體物質(zhì)。對發(fā)煙彈則裝填三氯化鋅水溶液，并調(diào)整成與黃磷相同的密度。對照明彈拋射藥改用的假拋射藥為細(xì)沙，其質(zhì)量同于拋射藥量；照明劑改用由情性物（如石棉、松香、錠子油混合物）壓制；吊傘則可利用試驗(yàn)過的舊傘或以破布代替。填砂彈配用假引信或摘火引信，可按各彈靶場試驗(yàn)方法的需要配用I型假引信（形狀、質(zhì)量和質(zhì)心同于真型引信），常用II型假引信（引信體強(qiáng)度不低于真引信），或用在有限場上回收試驗(yàn)彈而專門設(shè)計(jì)能增加飛行阻力并加大彈丸鉆入土層阻力的阻力引信等專用假引信；第六頁，共十七頁。（3）以鋼印將各彈編號分別打在彈體和彈底的某些部位上，以便回收彈丸殘?bào)w，按鋼印編號區(qū)分彈丸；裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)（4）彈丸稱量。試驗(yàn)彈的質(zhì)量應(yīng)符合該產(chǎn)品彈丸質(zhì)量符號“土”級；（5）對彈體等主要零件乾地檢查，并記錄外觀與硬底印痕直徑；（6）測量并記錄射前尺寸；（7）在導(dǎo)（銅）帶上檢查外觀及（銅質(zhì)條狀毛坯壓裝）導(dǎo)帶的接縫，在導(dǎo)（銅）帶與彈體結(jié)合處和底螺與彈體的結(jié)合處的周向，沖打鉚點(diǎn)3~4處，以待射后檢查是否在射擊過程中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)移動(dòng)；（8）底螺閉氣性的檢查。對于底螺結(jié)構(gòu)的彈丸，必須通過射擊檢查底螺閉氣性，為此射前在彈體藥室底，靠近底螺的整個(gè)端面上，鋪上一層潔白的脫脂棉或硝化棉，并墊上帶均勻小孔的馬口鐵墊片，然后按彈體裝配要求裝緊底螺或彈底引信，待射后回收彈體，卸開底螺檢查該連接處閉氣作用是否可靠。第七頁，共十七頁。（9）試驗(yàn)用炮。試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)在狀態(tài)良好的火炮上試驗(yàn)，其身管的初速損失應(yīng)不大于2%~5%，因?yàn)榕谔拍p過甚，或藥室增長較大，都會因火炮基本狀態(tài)較差，而影響彈丸的膛內(nèi)定位變異，導(dǎo)（銅）帶或定心部受力條件變差，使膛線刻痕加深、導(dǎo)彈上磨損情況異常、彈體變形量增大，而不能達(dá)到按實(shí)際情況考核彈丸強(qiáng)度的目的。裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)（10）采用已選櫝的強(qiáng)裝藥進(jìn)行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)過程中再測3～5發(fā)膛壓和初速。根據(jù)火炮類型和藥室大小，分別采用投入式或旋入式測壓器。（11）對火箭彈和火箭增程彈采用高溫、低溫射擊試驗(yàn)。（12）對于火箭增程炮彈則作不點(diǎn)火射擊試驗(yàn)。第八頁，共十七頁。試驗(yàn)彈回收方法1）中、大口徑彈回收方法一般原則是：對殺爆彈、穿甲彈等厚壁彈體，取90~120的小射角射擊，使彈丸落地產(chǎn)生跳彈，但跳飛距離控制在100~500m，對于彈頭部長而尖銳、阻力系數(shù)較小的彈丸，常需配用帶阻力環(huán)的引信，減少射距，并大大降低侵客店土壤的深度，便于回收彈丸；對薄壁的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈丸或尾翼式火箭彈，則采用盡可能大的射角射擊，稱高射回收法，以使彈底先著地而回收完好的彈體或火箭彈的尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)及其有關(guān)零部件，達(dá)到無損回收，此時(shí)應(yīng)有專門的回收場地；對于迫擊炮彈及固定尾翼等采用250～300射角，既可使彈丸不跳飛，又使彈丸落速小，鉆入地面不深，易于回收；對后膛炮特種彈，一般彈體較薄不宜采用跳彈射擊回收彈丸，而是以200～300射角射入中等硬度土壤區(qū)，對張開式尾翼彈，則以小射角近距離射擊，以便在炮口正前方設(shè)備攔截紙靶或膠合板車靶，觀察尾翼的同步張開情況或變形情況。裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)第九頁，共十七頁。2）37mm以下口徑彈和迫擊炮彈回收方法采用直接對準(zhǔn)炮口前方100～150m處設(shè)備的回收彈箱進(jìn)行射擊，從回收彈箱回收彈體?；厥諒椣鋬?nèi)裝填鋸末、砂、稻殼或麻屑等比較松軟的阻尼介質(zhì)，經(jīng)壓實(shí)后具有足夠的阻力，能有效降低彈速，而不使回收彈箱箱體過長，也不損傷彈丸。也有采用纖維板（粘結(jié)）作阻尼介質(zhì)，在粘合的各分段之間留出0.6m的間隙，以便區(qū)分射入彈的所落位置。一般較適合于初速小于800m/s火炮彈丸和迫擊炮彈的回收3）高速脫殼穿甲彈回收方法在炮口正前方的炮口后效期之后的近炮口區(qū)內(nèi)，設(shè)置2～3個(gè)攔截靶，觀察彈丸飛行痕跡，以便判定其零部件的結(jié)合牢固性和破斷情況。4）布靶回收法對拉發(fā)火迫擊炮可以在炮口前45m處設(shè)置2.4×2.4m2的布靶攔截速度小于116m/s的迫擊炮彈，使其碰靶后落地。布靶是由6～20層尼龍輕帆布疊層組成的布?xì)帧?）其它回收方法裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)第十頁，共十七頁。射后測量①在彈體等重要零件上重復(fù)射前測量部們，測量其斷面直徑，并計(jì)算殘余變形量，記錄時(shí)對脹大量加符號“+”，收縮量加符號“-”。②對定心部、圓柱部檢查炮膛陽線印痕（或光痕）的數(shù)量、周向分布，測理印痕的深度。彈體上有陽線刻痕，說明該彈體已有“鐓粗”變形。③用塞尺測導(dǎo)帶接縫（開裂）最大寬度，還測量彈帶下陷深度和周向長度，并測量導(dǎo)帶上炮膛陽線刻痕（凹下部分）寬度。④旋下底螺或彈底引信等底部裝配零件，檢查脫脂棉或硝化棉是否有被火藥氣體點(diǎn)燃燒焦或薰黑現(xiàn)象，彈底螺紋上有無火藥氣體留下的薰黑痕跡等。⑤火箭增程回收后，觀察火箭發(fā)射藥的鐓粗、裂紋和粘結(jié)情況，以及檔藥板等零件的變形的連接情況。裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)第十一頁，共十七頁。試驗(yàn)評定(1)彈體在膛內(nèi)和炮口未被破壞，無裂縫和裂紋;裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)(2)彈體等重要零件的變形量未超過產(chǎn)品圖規(guī)定值。如66年式152mm殺爆彈彈體的允許變形量為外徑增大量不超過0.25mm，縮小量不超過0.30mm，記為，彈體底部中心區(qū)凹下量或尾管外徑變形量，一般允許不大于0.3mm，否則認(rèn)為彈體、尾管在承受軸向壓縮時(shí)變形過量。(3)在彈體和彈尾的圓柱部上無炮膛陽線刻痕，或有不超過產(chǎn)品圖規(guī)定的情況。如57mm穿甲曳光彈允許彈體定心部、圓柱部上有膛線印痕；54年式12mm榴彈允許可證定心部上陽線刻痕不超過0.03mm，分布范圍不得超過周長的1/3，彈體圓柱部上不準(zhǔn)有陽線刻痕。一般情況下，認(rèn)為彈體整個(gè)圓周出現(xiàn)陽線刻痕，表明彈體已鐓粗，圓柱部已不能承受軸向壓縮引起徑向膨脹而失效（失穩(wěn)）。第十二頁，共十七頁。(8)風(fēng)帽、曳光管體、頭螺、底螺凹、引信等零件無脫落，或未有改變彈丸飛行特性的變形；螺紋結(jié)合處旋出的螺紋扣數(shù)少于圖紙規(guī)定數(shù)（如海130mm/58倍身管半穿甲彈允許底螺紋旋出不超過1扣）；傳爆管殼應(yīng)無裂縫、脫開、折斷以及顯著的彎曲，彎曲度不超過產(chǎn)品圖給出的規(guī)定值等。裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度與作用可靠性試驗(yàn)(4)導(dǎo)帶未脫落，也沒有出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)位移；導(dǎo)帶接縫和下陷值未超過圖紙規(guī)定值（一般允許導(dǎo)帶接縫局部不超過0.5mm寬）；導(dǎo)帶上的陽線刻痕寬度未超過陽線寬度的1.5倍，則為導(dǎo)帶發(fā)射強(qiáng)度合格，作用正常，反之，如導(dǎo)帶表面各條凸超很窄，說明磨蝕過量，導(dǎo)帶強(qiáng)度不合格。(5)試驗(yàn)前裝入彈體藥室底部的脫脂棉（或硝化棉）以及底部連接處螺紋未被火藥氣體薰黑，則為閉氣性合格。(6)尾翼按設(shè)計(jì)要求全部均勻張開倒位，尾翼片無斷脫，沒有出現(xiàn)近彈，則認(rèn)為彈尾等零件發(fā)射強(qiáng)度合格，連接牢固。(7)彈托或卡瓣按設(shè)計(jì)要求脫殼正常。第十三頁，共十七頁。試驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x炸藥裝藥安定性試驗(yàn)是檢查彈丸或火箭彈戰(zhàn)斗部的彈體炸藥裝藥在最高膛壓條件下是否具有裝填、膛內(nèi)、炮口和彈道(包括落點(diǎn))的安全性能，也就是以極限條件射擊時(shí)，彈丸從裝填到飛達(dá)目標(biāo)期間，炸藥裝藥具有不發(fā)生爆燃或爆炸的性能。炸藥裝藥發(fā)射安定性試驗(yàn)各種炸藥的起爆感度不同，誘導(dǎo)他們炸藥爆炸的起爆沖能，可能是熱能、機(jī)械能、沖擊波能和電能，或是綜合能。彈體炸藥裝藥的射擊安定性受到內(nèi)因和外因兩方面的影響，綜合起來，炸藥裝藥在膛內(nèi)加速、外彈道飛行過程中存在的可能誘發(fā)其起爆的主要因素有如下幾點(diǎn)：

1)發(fā)射過程中，炸藥裝藥受慣性力作用，產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力過大時(shí)，可能誘發(fā)裝藥爆炸，在這個(gè)過程中，由于發(fā)射過程的沖擊過載使炸藥內(nèi)形成熱點(diǎn)并最終導(dǎo)致爆炸是主要原因；

2)發(fā)射過程中，彈體的變形使炸藥裝藥受到擠壓也可能誘發(fā)爆炸；

3)在炸藥裝藥發(fā)射、飛行的整個(gè)過程中，裝藥與殼體間的摩擦、炸藥裝藥與彈丸零部件間所產(chǎn)生的宏觀剪切也都有可能使炸藥發(fā)生爆炸。第十四頁，共十七頁。試驗(yàn)方法炸藥裝藥射擊安全性試驗(yàn)是用強(qiáng)裝藥射擊，試驗(yàn)方法基本同于裝配彈體發(fā)射強(qiáng)度試驗(yàn)。1．中大口徑榴彈。采用螺（壓）裝TNT炸藥者，通常是在便于彈道觀察的距離上（不產(chǎn)生跳彈的距離上）射擊，射后不回收彈丸。采用鑄裝炸藥或塑料炸藥者，通常射后要回收彈丸，檢測炸藥藥面下陷（沉）量——炸藥上端面到彈體口部或到彈底間距離的射前與射后變化量。情況必要時(shí)對回收彈進(jìn)行X光檢查。2．小口徑榴彈的薄壁彈。采用對準(zhǔn)炮口前方1000～2000m距離上設(shè)置的膠合板靶進(jìn)行的射試驗(yàn)。3．小口徑高射炮彈或直射武器配有曳光管這類彈一般是在晚上采用對空射擊試驗(yàn)。4．100mm以下口徑的迫擊炮彈。這類彈常以450射角進(jìn)行射擊，并檢查有無近彈。5．產(chǎn)品定型試驗(yàn)中的炸藥裝藥安全性試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)包括彈藥運(yùn)輸（振動(dòng)）試驗(yàn)前、運(yùn)輸試驗(yàn)后，以及運(yùn)輸試驗(yàn)后模擬儲存彈丸這三種情況的射擊試驗(yàn)，或其中一種試驗(yàn)。模擬儲存是對彈丸進(jìn)行3種溫度的保溫儲存，即高溫-干燥儲存和高溫-高溫儲存。6．試驗(yàn)現(xiàn)場的射擊安全措施本項(xiàng)試驗(yàn)的第一發(fā)溫炮彈的發(fā)射裝藥量取3/4全裝藥藥量。第二發(fā)取為全裝藥藥量，以指示彈著點(diǎn)位置。7．觀察點(diǎn)的設(shè)置在射距的中途設(shè)1～2個(gè)觀察點(diǎn)，觀察彈道上（彈丸解除保險(xiǎn)后到飛行結(jié)束前）有無早炸、半爆或近炸等不正?，F(xiàn)象。彈體裝藥發(fā)射安定性試驗(yàn)第十五頁，共十七頁。試驗(yàn)彈數(shù)量生產(chǎn)驗(yàn)收試驗(yàn)彈的試驗(yàn)數(shù)量按批抽取，一般小口徑彈每批10發(fā)，中大口徑彈藥5發(fā)。迫擊炮彈：口徑d≤82mm為10發(fā)；口徑d≥100mm為5發(fā)。產(chǎn)品定型試驗(yàn)彈的試驗(yàn)數(shù)量（以榴彈為例）：運(yùn)輸試驗(yàn)前的射擊安全性試驗(yàn)用彈量：d≤57mm為50～60發(fā)；d=57～160mm為30～40發(fā)，d≥160mm為15～20發(fā)。運(yùn)輸試