CN113959277A - 一种多功能坦克炮弹 - Google Patents

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孙雨荟
赵传
张均法
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Abstract

本发明公开了一种多功能坦克炮弹，通过在弹丸结构中增加攻坚功能结构、破甲功能结构和杀爆功能结构，使弹丸同时具备了攻坚、破甲和杀爆的功能，改变了传统作战过程中一弹专用带来的作战不灵活的弊端，使坦克具有更多的作战模式，更能适应瞬息万变的战场形势。

Description

一种多功能坦克炮弹
技术领域
本发明属于弹药设计技术领域，具体涉及一种多功能坦克炮弹。
背景技术
坦克炮是现代坦克的主要武器，主要军事大国生产的坦克大都以105mm、120mm和125mm口径的主炮为主。坦克炮配备的弹种主要包括破甲弹、穿甲弹、榴弹和攻坚弹，并装备有碎甲弹、炮射导弹及发烟弹等。在现代反坦克武器作战中，通常采用以穿甲弹动能穿透装甲为主、以破甲弹及碎甲弹为辅的方式，击穿坦克装甲，此外，坦克炮配备的榴弹对于人员具有较好的打击效果，攻坚弹及穿甲弹更利于打击土木工事及混凝土结构等目标。
随着科技与城市建设的发展，现代战争中作战目标也呈现出多元化发展的趋势，比如日益增加的对空打击目标、多层混凝土工事的出现以及日趋复杂的城区目标等，这种趋势为坦克炮对作战目标的有效打击带来了挑战，因此，对坦克炮多样化作战模式的研究已成为迫切的需求。在传统的一弹专用模式下，坦克炮的每个弹种只能保证特定的作战功能，所以为了保证能够适应战场形势的瞬息万变就需要携带大量的坦克弹药。然而，在实际作战过程中为保证坦克具有较高的机动性和战场生存能力，同时还需确保为防护系统和行走系统等留有充足的配重，坦克本身的携弹量是非常有限的，此外，对于城市、高原和山地等作战环境来说，后勤保障受到制约，通常难以保证弹药的及时供给，由此可见一弹专用将不能适应未来坦克作战的需要，如何实现坦克炮的多样化作战成为亟待解决的问题。
目前，坦克炮弹主要包括杀爆弹、破甲弹、穿甲弹、攻坚弹、炮射导弹及云爆弹等，在作战过程中往往使用杀伤爆破榴弹作为多功能弹药，并通过可编程电子时间引信实现在对空打击模式和对地打击模式之间的切换，以打击空中的直升机等和地面的步兵等作战目标，尽管如此，上述炮弹的可适用模式仍然非常有限，难以满足现代战争的使用需求，因此距离普遍应用还有很大差距。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多功能坦克炮弹，能够兼具攻坚、杀爆和破甲的功能。
本发明提供的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，包括：包括头螺1、药型罩2、聚能装药仓3、弹体4、弹底引信6和弹头引信7；
其中，所述头螺1为中空锥体结构，所述弹头引信7固定于所述头螺1内部空腔中，所述头螺1与弹体4螺纹连接；所述聚能装药仓3用于装填炸药，所述药型罩2位于所述头螺1与所述聚能装药仓3之间由所述头螺1压紧，所述药型罩2用于形成聚能射流，所述药型罩2与所述聚能装药仓3均由预制在所述弹体4内壁的凹槽与所述弹体4卡接；在所述弹体4内部，由所述聚能装药仓3与所述弹体4尾部之间形成的空腔用于装填炸药；所述弹底引信6固定于所述弹体4的尾部平行段的空腔中。
进一步地，所述头螺1所采用材料的屈服强度不低于1500MPa。
进一步地，所述头螺1的半锥角不大于35°。
进一步地，所述头螺1与弹体4均采用新型弹钢制备，所述新型弹钢的化学成分按重量百分计为：C：0.32～0.38％；Si：0.80～1.10％；Mn：0.95～1.25％；B：0.010～0.015％；V：0.04～0.06％；Cr：1.1～1.4％；其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步地，所述聚能装药仓3的直径不小于60mm，所述聚能装药仓3内药柱的长度为所述药柱的直径的3倍。
进一步地，所述药型罩2为喇叭形，所述药型罩2的材料为密度大、延展性好且不易气化的金属材料。
进一步地，所述弹头引信7采用近炸引信。
进一步地，所述弹底引信6具有触发、延期和空爆三种作用模式。
有益效果：
1、本发明通过在弹丸结构中增加攻坚功能结构、破甲功能结构和杀爆功能结构，使弹丸同时具备了攻坚、破甲和杀爆的功能，改变了传统作战过程中一弹专用带来的作战不灵活的弊端，使坦克具有更多的作战模式，更能适应瞬息万变的战场形势。
2、本发明通过采用新型弹钢材料构建头螺和弹体，使多功能弹丸的密集杀伤半径能够达到20m，同时使多功能弹丸能够侵彻1.2m厚钢筋混凝土。
附图说明
图1为本发明提供的一种多功能坦克炮弹的结构示意图。
图2为本发明提供的一种多功能坦克炮弹的头螺的结构示意图。
其中，1-头螺，2-药型罩，3-聚能装药仓，4-弹体，5-爆破装药仓，6-弹底引信，7-弹头引信。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供的一种多功能坦克炮弹，结构如图1所示，包括头螺1、药型罩2、聚能装药仓3、弹体4、弹底引信6和弹头引信7。其中，头螺1为中空锥体结构，结构如图2所示，头螺1内部空腔中固定弹头引信7，头螺1与弹体4螺纹连接，连接过程中压紧药型罩2；聚能装药仓3用于装填炸药，药型罩2位于头螺1与聚能装药仓3之间由头螺1紧固，药型罩2用于形成聚能射流，药型罩2及聚能装药仓3均通过预制在弹体4内壁的凹槽与弹体4卡接紧固；弹体4内部聚能装药仓3与弹体4尾部之间形成的空腔用于装填炸药，该空腔称为爆破装药仓5；弹底引信6固定于弹体4尾部平行段的空腔中。
本发明提供的一种多功能坦克炮弹的装配过程包括：将弹底引信7固定在弹体4尾部平行段的空腔中，根据爆破装药类型将炸药直接压入弹体内部或将炸药制成药柱再装入弹体内形成的爆破装药仓5中，将炸药装入聚能装药仓3，再将药型罩2口部朝外压入聚能装药仓3中，再将药型罩2和聚能装药仓3卡入弹体4内部预制的凹槽内；再在头螺1内部空腔固定弹头引信7，将头螺1与弹体4通过螺纹连接，连接过程中将药型罩2压紧。
从功能角度来说，本发明提供的一种多功能坦克炮弹包括攻坚功能结构、破甲功能结构和杀爆功能结构三部分主体功能结构。本发明提供的多功能坦克炮弹能够实现如下技术指标：攻坚威力，弹丸能够侵彻1.2m厚的钢筋混凝土；破甲威力，侵彻靶板材料为45#钢时，垂直静破甲穿深为360mm；杀爆威力，密集杀伤半径为20m。
其中，攻坚功能结构为头螺1。头螺1位于多功能坦克炮弹的头部，约为整体弹长的三分之一。头螺1为中空锥体结构，半锥角不大于35°，锥体结构中不装填炸药的中空设计能够避免破甲及杀爆过程中对头螺1的损坏从而导致侵彻威力减弱，锥体结构能够减小空气阻力的同时增大对目标的作用点的压强，依靠强度、重量和速度侵彻土木及混凝土工事等目标。头螺1采用新型弹钢，新型弹钢具有屈服强度不低于1500MPa的高强度，能够实现侵彻功能，并保证弹丸侵彻混凝土攻坚弹靶GJB 7919-2012厚度不小于1.2m。新型弹钢的化学成分按质量百分计为：C：0.32～0.38％；Si：0.80～1.10％；Mn：0.95～1.25％；B：0.010～0.015％；V：0.04～0.06％；Cr：1.1～1.4％；其余为Fe及不可避免的杂质。头螺1与弹体4螺纹连接。头螺1选用上述新型弹钢材料，能够有效提高弹丸的攻坚威力。进行头螺1强度计算，并计算头螺1与弹体4相接触并承受压力的断面是否满足强度条件。
破甲功能结构包括药型罩2和聚能装药仓3，聚能装药仓3内的炸药爆炸后形成高温，并挤压药型罩2形成射流。本发明中，为实现破甲功能，且保证弹丸侵彻靶板材料为45#钢时，垂直静破甲穿深为360mm，通过对炸高、药型罩以及聚能装药结构参数的设计实现弹丸的破甲威力指标。药型罩2材料选取密度大、延展性好、不易气化的金属材料，包括但不限于紫铜；药型罩2的壁厚采用底径的2％-4％，药型罩2形状选用喇叭形；研究表明，随着聚能装药长度的增加，破甲深度增加，但当药柱长度增加到3倍装药直径以上时，破甲深度不再增加，由于聚能装药与爆破装药共用装药，因此聚能装药药柱长度满足3倍装药直径；聚能装药直径不小于60mm；炸高设置为底径的1-3倍。
杀爆功能结构包括弹体4和爆破装药仓5。杀爆威力能够达到密集杀伤半径为20m。
弹头引信7采用近炸引信，主要通过控制破甲过程中聚能射流的炸高来控制射流威力。弹底引信6具有触发、延期和空爆三种作用模式，触发模式下弹丸在侵彻目标过程中起爆，能够有效扩大毁伤范围；延期模式下弹丸穿透装甲或侵入工事后起爆，最大程度地毁伤内部目标；空爆模式下产生大量破片能够有效打击徒步士兵和直升机。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能坦克炮弹，其特征在于，包括：包括头螺(1)、药型罩(2)、聚能装药仓(3)、弹体(4)、弹底引信(6)和弹头引信(7)；
其中，所述头螺(1)为中空锥体结构，所述弹头引信(7)固定于所述头螺(1)内部空腔中，所述头螺(1)与弹体(4)螺纹连接；所述聚能装药仓(3)用于装填炸药，所述药型罩(2)位于所述头螺(1)与所述聚能装药仓(3)之间由所述头螺(1)压紧，所述药型罩(2)用于形成聚能射流，所述药型罩(2)与所述聚能装药仓(3)均由预制在所述弹体(4)内壁的凹槽与所述弹体(4)卡接；在所述弹体(4)内部，由所述聚能装药仓(3)与所述弹体(4)尾部之间形成的空腔用于装填炸药；所述弹底引信(6)固定于所述弹体(4)的尾部平行段的空腔中。
2.根据权利要求1所述的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，所述头螺(1)所采用材料的屈服强度不低于1500MPa。
3.根据权利要求1所述的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，所述头螺(1)的半锥角不大于35°。
4.根据权利要求1所述的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，所述头螺(1)与弹体(4)均采用新型弹钢制备，所述新型弹钢的化学成分按重量百分计为：C：0.32～0.38％；Si：0.80～1.10％；Mn：0.95～1.25％；B：0.010～0.015％；V：0.04～0.06％；Cr：1.1～1.4％；其余为Fe及不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，所述聚能装药仓(3)的直径不小于60mm，所述聚能装药仓(3)内药柱的长度为所述药柱的直径的3倍。
6.根据权利要求1所述的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，所述药型罩(2)为喇叭形，所述药型罩(2)的材料为密度大、延展性好且不易气化的金属材料。
7.根据权利要求1所述的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，所述弹头引信(7)采用近炸引信。
8.根据权利要求1所述的一种多功能坦克炮弹，其特征在于，所述弹底引信(6)具有触发、延期和空爆三种作用模式。
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