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基于雷达跟踪数据的远程弹飞行轨迹可视化(3)
1997年张炎清、马宏伟、孟仁宾[6]三人进一步研究了底排药剂燃烧速度对增程效果的影响,他们得出结论:底排装置的高速旋转对底排药柱各个不同燃烧表面处的燃速的影响程度是不相同的,内孔圆柱燃烧面处的燃速随着转速的增加而增大,但狭缝平面处的燃速则随着转速的增加而基本上保持不变;在相同的转速下,内孔圆柱燃烧面上的燃速还会随着时间的推移而逐渐增大。同时他们建立了考虑弹丸的高速旋转对燃烧速率影响的新燃速计算公式,这对高速旋转的底排弹增程有了更为具体的认识。
陈少松、丁则胜[7]等人通过对不同底排药剂成分对底排弹所产生的增程效果的影响,借助风洞试验以及计算,他们得出结论:从减阻角度出发, 药剂中的氧气含量应该合理, 过多、过少均会影响减阻效果;当底排药剂中含氧量一定时,减阻率随着热质的增加而增加,没有最优值。通过他们的研究,对在底排药剂上寻找改变以达到最理想的底排增程效果提供了帮助。
丁则胜、陈少松[8]等人对外部环境温度对于增程效果的影响进行了研究,他们采用热主流风洞实验方法,得出结论并验证:随着外界温度的升高, 底排减阻率下降, 但二者呈非线性关系。M数对底排减阻率的温度效应影响较大,M = 2.2 时出现峰值,而排气率对温度效应的影响可以忽略。这为不同季节同种底排增程弹增程效果不同提供了解释依据。
史晓军、张敏、陈少松[9]三人进一步研究了不同参数对底排增程弹的影响,得出的结论主要有:对于弹丸的飞行速度对底排效果的影响,为最大限度地发挥底排减阻作用,应将弹丸的飞行速度控制在最佳速度范围内;底排装置孔的面积,应适当增加底排孔面积,这将有助于提高底压,减小底阻,但是必须注意,底排孔的大小设置要考虑到排气参数的大小,较大的排气参数配以较小的排气孔,不利于发挥底排减阻的优势;其次告诉,影响底排减阻的诸多因素之间相互作用、相互影响和相互制约,单纯依靠某一方法不可能最大限度的发挥底排减阻增程潜能。只有将各种影响因素综合考虑进去,寻求它们之间的最优匹配,才能将“底排”这种增程手段的潜能最大限度的挖掘出来。
通过以上研究人员的研究,可以看出影响底排工作的因素有很多,飞行弹丸速度、底排装置本身、外界温度等等,这就为考虑底排工作效果提供了参考依据。底排装置与火箭发动机等增程装置联合起来进行进一步的增程是一个研究方向。
(2) 火箭增程炮弹(简称火箭弹)
火箭弹,从20世纪60年代开始研制,70年代开始陆续装备。采用火箭增程方式一方面是为了在不改变现有装备火炮的发射条件下增加其射程,另一方面是为了在设计新式远程火炮时,在不改变现有火炮质量或者很少改变火炮质量的前提下增加弹丸射程。
影响火箭弹增程效果的关键性零部件是火箭发动机,火箭发动机的研究显得格外重要。徐明友[10]在其论文中提出火箭发动机工作过程为增速段或主动段。发动机开始工作的那个质心位置称为点火位置。就点火位置来看,可以分为两种情况,一是点火位置到炮口有一定距离,存在一定的初始段;另一种情况是起始段不存在,发动机在炮口或发射过程中就开始点火。前者为延期点火式,后者为非延期式。现在主流的是延期点火式,这是由于当弹丸在空气密度很大的空间加速,由于速度增加很快,空气阻力也增大很快,将损失较多速度,当弹丸进人空气密度较小的区域,再加速,这样速度损失很小,所以延时式点火可以使增程率更高。为了研究人员后续研究点火炬的工作提供了借鉴意义。同时对于火箭弹的基本理论作了简要地介绍。
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