我国研成世界领先模块装药 05式榴弹炮射程再增20%

2017-01-11 兵器控小火

三获国家技术发明一等奖的王泽山院士

2017年1月8日,2016年度国家科技奖励大会上,王泽山院士获得2016年度国家技术发明一等奖,成为摘得国家最高科技大奖桂冠的“三冠王”。此前,他曾于1993年获得国家科技进步一等奖,于1996年获得国家技术发明一等奖。时隔20年,王泽山再次登上领奖台。看了报道,大学也是军工专业的希弦是只能是跪拜了,细致的看下大神的科研成果,更是信息点技能点满满啊。即便是,仅从新闻通稿上来看也是有很多“爆点”啊。所以,希弦就结合下文献资料,稍稍解读下。

低温感含能技术 不怕天南海北的温差火炮威力不减

新闻中报道:1996年,已经61岁的王泽山,凭借着低温感含能技术摘得了国家技术发明一等奖。此前,这一奖项空缺多年。

【低温感含能技术】

含能技术,这名词听着高大上、专业,解释来,含能材料就是指能独立进行快速化学反应并输出能量的化合物或混和物,主要包括炸药、发射药、推进剂、火工药剂和烟火剂等,通俗说来就是“火炸药”。所以,以一发普通榴弹为例来说,弹丸里装的是炸药,引信里是火工药剂和传爆药,发射药筒里装的是发射药。

坦克炮威力的体现之一就是膛压、炮口速度,这背后都与发射药息息相关。而温度对发射药有着不可忽视的影响。

那么,【低温感】是什么概念?这就要说到,发射药燃烧收到温度的影响,最终就会造成对火炮弹道性能受环境温度的影响,低温初速低,高温初速高,在高低温不同的情况下这个炮口初速有的都相差到l00m/s之多。试想追求高膛压搞初速的坦克炮,就会受到非常之大的影响,比如说我们125毫米的坦克炮,在南方30℃的高温、在20多摄氏度的常温有效距离内能穿透的装甲,到了零下,到了零下20度、30度的低温是就完全穿不透了。这样的后果是很严重的。另外,像榴弹炮等也会因为发射药能量受温度系数的影响,因为温度影响了炮弹的出膛速度,影响射程和精度(散布)。所以,研制低温感的火炸药(低温感含能技术)是尤为必要的,甚至可以说这是保证坦克炮、榴弹炮性能稳定的前提。特别是,考虑到我国的疆域辽阔,天南海北的。文/烽火·希弦

如何做到火炸药的低温感,解决思路很多,现在看来已经揭晓了的答案,最成熟可靠、简单经济的解决方案是在对火炸药进行包裹处理“发射药包覆钝感技术”。参考公开的文献来看,王泽山院士的解决方案是,低温感包覆火药混合装药的概念和破孔增燃补偿与使用同材质包覆层的理论。

这段文字,对比上文中说道的坦克炮穿甲性能,更理解意义重大

远射程与模块发射装药 火炮射程能够提高20%以上

通过新闻报道来看:远射程与模块发射装药是火炮实现“高效毁伤、精确打击、快速反应、火力压制”的关键技术,也是火炮系统现代化重要的发展方向。王泽山院士耗时20年研发出了具有普遍适用性的全等式模块装药技术,可在不改变火炮的总体结构、不增加膛压的前提下,通过有效提高火药能量的利用效率(这也是含能技术)来提升火炮的射程。其炮口动能和射击参数全面超越当时世界上最先进的南非G5/G6高膛压火炮,其发射威力达到了同型号更新一代的火炮威力。通过实际验证,我国火炮在应用王泽山的技术发明后,其射程能够提高20%以上,或最大发射过载有效降低25%以上弹道性能全面超过其他国家的同类火炮。文/烽火·希弦

王泽山院士的等模块装药和远程、低膛压发射装药,解决了国际军械领域长期悬而未决的难题,该技术获2015年国防技术发明奖特等奖和2016年国家发明一等奖。

模块化装药的外贸155,注意看,发射药的模块是两种颜色的,也就是属于“不等式”的双模块装药

“全等式” 我国已是模块化装药技术的最高水平

模块化装药,大家其实很熟悉了,相对于过去药包火药桶,优势明显,不用搬铜壳药筒或药包,炮兵装填手轻松了不少;发射药的膛内燃烧更科学,减少对炮膛的烧蚀,火炮寿命更长;而且发射药是规整的圆柱药块了,装填速度快,更便于使用自动装填系统,这最终凸显的就是射速大幅提升。文/烽火·希弦

不过,因为报道中提及了王泽山院士的模块装药技术是“全等式”,所以我们在此再补充介绍下这个“全等式”模块装药技术。

王泽山院士2003年在《南京理工大学学报》上发表的模块化装药的相关文章部分截图,可见性能提升之大。

模块化装药,就是根据不同射程,往炮膛内塞进不同个装药模块,火炮打最远射程就装上5个或6个的全号装药,打最小射程就用1个装药模块。但这种非常理想的“全等”模块装药,在过去实现起来还是有些难度的,因为火炮的膛压和初速与发射药量是呈非线性关系(不是成恒定比例的),随之的问题是:满足全号装药的内弹道指标时,一个模块最小号装药就会燃烧不完全、威力不够的情况;若保证最小号装药达到要求,但全号装药时的膛压就又超了。所以,正是如何兼顾这个最小与最大,就成为了问题。所以上世纪多国的解决方案,就是双模块。

所谓的“不等式”理解也很简单,发射药有两种模块构成(不同颜色体现),比如图中XM231组成1号和2号发射药,而另一个颜色的XM232根据不同数量组成3/4/5/6号发射药。所以,这155炮的模块化装药,要准备两种模块,而且也不能混用。因为外观上,两种模块的大小就不一样,当然是“不等”了。反之,我国掌握的这个“全等式”,就是完全大小相同了,可以混用的。

但王泽山院士成功突破了上述难题,“全等式模块装药技术”,就是装药的各个模块都完全相同,模块之间具有互换性,装填时无需考虑方向,具有双向点火的可靠性。再次将模块化装药的优势发挥到了极致,射速可进一步提升。也因此报道中说:火炮只需用一种操作模块即可覆盖全射程,从而大幅度提升了远程火力的打击能力。文/烽火·希弦

模块化装药,较于以往的药包、药筒,优势明显。而模块化装药中的“全等式”比“双模”还有进一步的射速上的优势,是最高水平。

最后,再简单看看这次王泽山院士第三次获得的国家技术发明奖一等奖,主持的“某发射能源”项目,会是什么项目? 应该还是围绕“含能”,围绕“发射药”吧。不过有评论称是“液体发射药”,但多方面信息来看,笔者个人看来这应该是不太可能的!对比,前两次的项目与获奖时间来说,该项目也可能是已经成熟,接近或已经应用的“发射药”技术,所以笔者的大胆猜测可能是“三基”(懂的自然懂,不多说)。文/烽火·希弦

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