子彈、炮彈、火箭彈都是如何保證出膛後的穩定性?

子彈、炮彈、火箭彈都是如何保證出膛後的穩定性?

中國人在唐代就發明了黑火藥,在宋代開始應用到了軍事上。一開始用火藥的燃燒和爆炸效應殺傷敵人,後來才發明了管形火器,開始用火藥推動彈丸打擊敵人,這就是火銃,也被稱作鳥槍。這種原始的火銃到今天還有。火銃的彈丸一般是鐵丸或者鉛丸,也有用鐵砂。大致圓球形的彈丸發射後不需要穩定性,打到哪裡算哪裡,在一兩百米內還是有相當大的殺傷力,但是再遠就不行了。這是因為圓球形的彈丸,高速下在空氣中飛行阻力很大,屬於急劇降速的類型。,在大航海時代即使用製造精良的火藥和大型銅鑄火炮來發射,彈丸也很難打到3公里外,至於口徑更小的各類火銃、火槍,直射距離就更近了。

子彈、炮彈、火箭彈都是如何保證出膛後的穩定性?

隨著頻繁戰爭的需要,西方最早發明了讓彈丸旋轉起來的多稜炮,在美國南北戰爭中出現,此後再對其改進,就出現了近代的來復線槍炮。

子彈和炮彈也逐步改成了帶錐頭的圓柱體或者棗核形,同時改進了火藥,這樣大炮的射程首次超過了10公里,而槍的射程也超過了1公里,作戰距離大大拓展,近現代的戰爭模式首次出現。一般將口徑20毫米作為槍和炮的分界線。

近代槍炮彈丸之所以比古代的圓球型彈丸的發射距離提升了好幾倍,除了發射藥的進步外,更重要的是採用了空氣阻力更低的圓柱錐造型,並利用陀螺原理,來讓彈丸保持飛行中的自旋穩定性,儘量減低彈丸在有效射程內的翻滾,保證飛的更遠,而且射擊精度也有保證。因此從近代到現代,各類身管型槍炮,都是用來復線來保證彈丸的出膛穩定性。

子彈、炮彈、火箭彈都是如何保證出膛後的穩定性?

那麼,火箭炮有來復線嗎?當代少量的火箭炮的發射管有來復線,但是絕大多數是沒有來復線的。現代火箭炮的發射方式通常分為導軌式和管式發射兩種,即使是管式發射的火箭炮,一般也不叫“炮管”而統稱為定向器。少數火箭炮發射管有膛線,也只是賦予火箭彈微旋,不能滿足高速旋轉才能產生的穩定性。現代火箭彈的穩定方式有兩種,一是尾翼穩定,二是渦輪旋轉穩定。

火箭炮彈一開始是靠固定尾翼穩定的,比如早年最知名的喀秋莎火箭炮,火箭尾部安裝有穩定尾翼,飛行時,空氣動力產生的壓力中心位於全彈質心的後面,可以形成足夠大的穩定力矩,來保證火箭彈全程飛行的穩定。

子彈、炮彈、火箭彈都是如何保證出膛後的穩定性?

上世紀50年代,又發明了渦輪穩定火箭彈,它依靠彈體繞彈軸高速旋轉所產生的陀螺效應來保證飛行的穩定,原理與普通炮彈類似,區別在於渦輪穩定火箭彈使彈體旋轉的力矩,由火箭發動機燃氣從與彈軸有一定切向斜角的噴口噴出所形成。典型的渦輪穩定火箭炮是中國的63式107毫米火箭炮。107毫米火箭的尾部有6個噴口,每個噴口都與彈體軸線有一定的偏轉,這樣可以保證火箭炮高速旋轉穩定飛行。但是這種方式只能用於較短的火箭炮彈,長火箭彈仍然以尾翼穩定為主。也有綜合運用起旋發動機和尾翼穩定的火箭彈。

當代的火箭彈一般在彈尾採用弧形摺疊彈翼,平時用一個圓箍套住,火箭發射後,限制圓箍脫離,彈翼自動展開,火箭彈在彈翼的作用下穩定飛行。


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