迫击炮的炮弹是用什么做的(浅谈迫击炮炮弹)(1)

迫击炮作为支援步兵作战的伴随火力,对消灭敌方有生人员或摧毁进攻道路上的各种防御工事有着不可替代的作用,自诞生以来就是基层士兵最信赖的火力,不论现代战争如何发展,迫击炮始终依靠着弹道弯曲、机动灵活、经济性高等特点在武器发展史中占有着一席之地。由于其发射方式十分特别,炮弹从炮口装填依靠重力下滑击撞击底部的击针击发底火(一些中大口径迫击炮依然采用的是传统的拉发方式),故又名迫击炮。作为最终起到杀伤爆破作用的部分,炮弹对迫击炮的最终发挥起着至关重要的作用,下面就为大家解密一下迫击炮弹这一特殊的弹种。

迫击炮的炮弹是用什么做的(浅谈迫击炮炮弹)(2)

▲《拯救大兵瑞恩》中有一个将迫击炮炮弹当手榴弹的经典片段,其实用弹尾撞击并不是击发底火,而是解除炮弹的保险装置,影片中的美军M49A2 60毫米迫击炮炮弹采用的是惯性保险,拔除钢丝插销后,火炮在发射瞬间巨大的惯性会解除保险,而电影中磕炮弹尾部就是模拟这个过程,使炮弹进入战斗状态,60毫米的迫击炮炮弹威力也不是太大,扔出去后接地触发引信爆炸,不过有些迫击炮弹采用的是切断销或者是风轮远解装置(炮弹飞出后风轮转一段时间后再解除保险),这个时候就不能当手榴弹用了,再磕也没用

迫击炮弹的特点

迫击炮炮弹在战场上的消耗量极大,而且较低的膛压对于弹体强度并没有较大的要求,所以迫击炮炮弹一般采用铸铁制造(钢性铸铁,就是在优质原生铁中加入大量的废钢,不过现在的迫击炮炮弹使用的材料比钢性铸铁质量更好),壁厚一般较大,这样做的目的是爆炸能够产生高质量的破片,弹壁太薄则破片过于破碎。为了降低生产成本,迫击炮炮弹的内腔一般不进行加工,弹体只需要和头螺、尾螺、定心部进行机械加工或连接。为了满足强度要求,迫击炮炮弹的弹头部分厚度较大,至于圆柱部的壁厚取决于炮弹的用途,比如杀伤弹厚度较大,爆破弹为了增加装药量厚度一般较小,此外弹尾为圆弧状,火药压力在弹尾径向产生的压力极大,所以弹尾的厚度一般也会极大。弹体和身管内壁之间也会有较大的间隙,这样一来就不会产生较大的阻力,而且原先留在膛内的空气也会被挤压出去,保证了后续依靠重力的迫发。

迫击炮的炮弹是用什么做的(浅谈迫击炮炮弹)(3)

▲上图的迫击炮炮弹就不是传统的流线型水滴状,这些弹药一般对飞行稳定性,射击精度等没有多大的要求,最主要的是增大内腔容积,以便于容纳更多地装填物,比如传单

迫击炮炮弹的炮口初速极小,最大飞行速度也不会超过音速,所以不会产生激波阻力,主要为涡流阻力和摩擦阻力,其中占比较大的就是摩擦阻力,所以迫击炮弹的外形为流线型的水滴状,这种形状也是目前已知阻力最小的几何体。这种前圆后尖的形状能有效的减少阻力,而且能将弹体的质心前移,这能进一步提高炮弹的飞行稳定性,不过也有一些迫击炮跑弹为了能够增大弹腔而放弃了流线型的水滴形,但是这种弹药的稳定性和射程都会有所下降。迫击炮炮弹在结构上可以分为整体式和非整体式,整体式的弹体强度极高,没有任何的螺纹连接,密封性极高且弹体质量分布较为均匀,但是这种结构的炮弹生产工艺较高而且内腔装填物单一,所以又发展出了一种非整体性炮弹,这种形状的弹体部件往往都在两个以上,通过螺纹或者是其他的形式连接在一起。

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▲上图为美军迫击炮炮弹,可以很清楚的看到附加装药和传火孔,下图为美军燃烧多余的发射药(看着并没有那么激烈),其实迫击炮炮弹的附加装药采用的是低速的单基发射药,因为迫击炮的战术技术要求就是低膛压,低炮口初速

迫击炮的炮弹是用什么做的(浅谈迫击炮炮弹)(5)

迫击炮炮弹的发射药装在尾部稳定装置内,从定心部到尾管最底部的容积空间还是比较大的,但是迫击炮要求膛压低、炮口初速小,这样发射药就不能装的太多,容积大装药小就导致了装药密度极低。对于传统常规炮弹来说装药密度一般都较大,击发时点火装置的能量损失较小,点火比较均匀,发射药能够近乎全面点火而且以一种平层的方式来燃烧,这就保障了内弹道性的稳定。但是迫击炮炮弹不同,装药密度极低导致了发射药的点火不能做到均匀全面,迫击炮射程本来就近,再加上内弹道性差,射击精度等性能都会大幅下降。为了解决这个问题,迫击炮炮弹的装药被分为两部分,基础装药的密度较大放置在尾管内部,附加药包围绕着尾管或者是对称的附加在尾翼之间,而且尾管上面均匀分布着传火孔,当高密度的基本装药全面均匀的引燃后,高温高压的火药燃气通过遍布的传火孔均匀的喷射到外部附加装药的表面,这样一来附加装药也能均匀一致且全面的燃烧,内弹道性会大幅提升。

迫击炮炮弹的结构

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▲最常见的一种迫击炮炮弹

迫击炮炮弹的弹头部是比较钝的一种圆弧旋成体,在飞行过程中迫击炮炮弹会产生一定的摆动,而这个摆动会增加额外的涡流阻力,最好的办法就是降低弹头部的长度,而且弹头越短,整个弹体的质心就会更加靠前,这样不仅利于飞行稳定性,而且钝头也利于对一些工事的侵彻效应。但是也不能侵彻过深,因为这样会大幅影响破片的杀伤效应,杀伤迫击炮炮弹多采用瞬发引信,而在一些特种弹上面也会采用时间引信、延时引信等,保险装置多采用拔销加惯性或者是惯性加风轮,而时间引信则采用拔销加钟表机构的保险。接下来就是迫击炮炮弹的定心部(也就是圆柱部),迫击炮炮弹的引导部是从定心部前部到尾翼凸起,所以一般迫击炮炮弹的圆柱部没有必要太长(在0.3倍口径到0.4倍口径之间),况且过长会增加阻力降低飞行稳定性,上文也提到迫击炮身管和炮弹之间会有一定的间隙,这样利于炮弹依靠重力下滑实现迫发,但是较大的间隙也会增加火药燃气的外泄,所以迫击炮炮弹圆柱部都会刻有环形沟槽,也就是闭气槽,能有效的减少火药燃气的外泄,但是闭气槽会降低整个圆柱部的结构强度,所以在圆柱部还有用于减少火药燃气压力的纵向排气槽。

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▲炮弹圆柱部上面的闭气槽,当火药燃气经过闭气槽时会形成涡流,火药燃气的外泄速度会降低,从而减少了燃气泄出量

弹尾部算是整个迫击炮炮弹最复杂的部分,迫击炮炮弹的尾管部分很长,这样气流可以从截面较大的弹尾平缓的过渡到尾管,这样一来气流就不会过早分离弹体表面,低压涡流区产生的阻力也就比较小。在上文中提到迫击炮炮弹的基本装药可以看做是一个强力的点火器,不过在没有附加装药的情况下也能单独完成发射过程(也就是0号装药,附加一个药包就是1号装药,依次类推),所以如何合理的设置基本发射药并不是一件简单的事。而低燃速的附加装药通常都是围绕在尾管周围,并正对着传火孔,便于快速全面的点火,根据形状附加装药也有很多的类型,下面就以图集的形式介绍一下:

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▲环形附加装药,这种药包为开口环形,通过开口很容易就套在尾管上,而且调整起来也十分的方便,不过这种附加装药难以固定,会上下窜动导致点火不充分,此外还有一种环袋形药包,就是将开口环形药包用两根绳子固定起来防止窜动

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▲条袋形附加装药,这种药包围起来刚好绕尾管一周,平时为条状,使用时围成环形用绳子固定起来就可以了,该附加药包很容易被固定,但是射击前的安装以及后续的调整很不方便

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▲船型附加装药,一些迫击炮的传火孔在尾翼之间,这种迫击炮炮弹无法使用常见的环形药包,只能将制成船型的药包夹在尾翼之间,不过点火效率极差,如今多采用的则是上图这种将方片状装药固定在尾翼上的结构

旋转稳定迫击炮炮弹

常见的迫击炮炮弹都是尾翼稳定的,但是随着技术的不断发展,也出现了旋转稳定的迫击炮炮弹,这种炮弹最重要的部件就是膨胀弹带和压力板(被固定在炮弹的底面上),当装填时膨胀弹带的外紧小于炮管内径,发射时火药燃气作用于压力板并迫使其前移让弹带膨胀嵌入炮膛,这样就能使炮弹高速自旋飞出,提高飞行稳定性等。在发射一些液体物质时,液体的旋转会影响到整个弹体的旋转,所以炮弹内膛一般会放置4片带孔的轴向隔板来降低其影响。由于旋转稳定的迫击炮炮弹没有尾翼,所以附加装药一般为片状的方形,通过螺栓或者是其它的方式连接在尾管上。

迫击炮的炮弹是用什么做的(浅谈迫击炮炮弹)(11)

▲旋转稳定迫击炮炮弹的膨胀弹带以及压力板,右下角为片状方形的附加发射药,此外除了膨胀弹带,还有一种带有倾斜刻槽的弹带(如下图),这种炮弹装填时必须对准膛线

迫击炮的炮弹是用什么做的(浅谈迫击炮炮弹)(12)

迫击炮虽然具有高射角、弹道弯曲、经济性高且机动灵活等特点,但是迫击炮的缺点也同样明显,低膛压和低炮口初速,再加上火药的严重外泄导致了其射程极短。虽然迫击炮是一种曲射武器,但是其飞行速度较低导致了敌方很容易根据弹道解算出迫击炮阵地的具体位置并进行反制,此外迫击炮炮弹的射击密集度极差。然而近些年随着新型技术的高速发展,末端制导技术、新型材料以及火箭增程技术逐渐被应用到迫击炮炮弹上面,这种基层士兵最信赖的弹药只会越打越远,越打越准。

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