一种让炮弹旋转的方法技术

本发明专利技术涉及一种让弹头旋转的方法。该方法为在弹头上增加气体喷射通道，使得火药爆炸产生的膨胀气体不仅推动弹头或弹丸前进，同时推动弹头或者弹丸旋转。该方法可用于设计生产新炮弹，也可以对现有炮弹进行改进。该方法不仅适用于内壁光滑的枪类的子弹头，也适用于内壁光滑的滑膛炮筒类的坦克，高射炮等炮弹。高射炮等炮弹。高射炮等炮弹。

【技术实现步骤摘要】
一种让炮弹旋转的方法


[0001]本专利技术涉及武器弹药领域，特别是涉及炮弹技术。

技术介绍

[0002]自最原始的枪炮诞生以来，炮弹相关技术经过世界各国的持续发展，对应的产品多种多样。早前的滑膛炮管的弹道精度较差，为了增加炮弹的射击距离和确保炮弹的射击精准度，改进的办法多种多样。如增加炮管长度，但长度需要控制在一定范围；给炮管内增加螺旋膛线使得炮弹出膛的时候旋转，但炮管内螺旋膛线的生产工艺较高，且射击过程不仅会磨损膛线产生并摩擦热，还会损耗能量降低炮弹出膛速度，同时维护困难，降低炮管寿命；给炮弹增加尾翼，给炮弹尾部增加底凹部，给炮弹增加底部排气装置，这些方法都有一定改良作用，但也增加了炮弹的制造复杂性和成本。因此炮弹技术依旧需要改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种新的炮弹技术，一种让炮弹在炮膛内射出时旋转的方法。旋转的炮弹可以增强弹道稳定性，增加炮弹的射击准确度。
[0004]本专利技术的技术特征在于在炮弹弹身增加均匀分布的气体通道，炮弹弹身上的气体通道凹槽与炮筒一同构成气体喷射通道（如图1、图4、图5展示的模型），或者炮弹单独形成气体喷射通道（如图6、图7展示的模型）。通过喷射通道喷射气体产生的反作用力，推动炮弹旋转。本专利技术适用于炮筒内壁光滑的炮筒。
[0005]均匀分布的气体喷射通道是为了炮弹受力均匀，促进弹道稳定，因此通道数量应大于两条。气体通道的大小和数量根据炮弹规格设置，需要考虑炮弹的推力，也需要考虑通过炮弹气体通道喷射气体产生的旋转推力。开炮时，炮筒内爆炸性气体膨胀，部分爆炸气体经气体喷射通道后发生偏转，沿着通道前进，于炮弹前面侧向喷出。这个气体喷射过程产生旋转转矩，进而使炮弹转动。经炮弹气体通道喷射到炮弹前面的气体对炮弹前进有一定的阻碍，但喷射出的气体量较小，且膨胀速度大于子弹的运动速度，这种阻碍影响较小。
[0006]在开炮整个过程，火药爆炸产生对炮弹的推进和旋转，对炮弹的作用力是变化的，炮弹的密度分布也不一定均匀，所以炮弹的转速难以精确计算。炮弹的旋转速度的简化近似计算公式如下：炮弹转速估算公式为：N=V/(π*X*R）转/秒N为转速（转/秒） ，V为炮弹出膛速度（米/秒），R为炮弹半径（米），X为火药爆炸后在炮管内的前进平均推力与平均旋转推力的比值。π为圆周率。平均旋转推力与炮弹半径的乘积为转动力矩。
[0007]X的大小与气体喷射通道的大小和数量，以及通道喷口方向有关。火药里量足够时，通道的越大，数量越多，通道喷口的方向与炮弹轴夹角越接近90度，炮弹获得的旋转推力越大。设喷射气体对子弹的作用力为F，F 与弹轴夹角为 φ，则 F得作用力可分解为反向阻碍子弹前进的F*cosφ，和推进炮弹旋转的作用力F*sinφ。所以当F与弹轴夹角大于45度
(气体通道喷口处螺旋线的螺距小于4倍炮弹半径)，才会有较大的旋转推力和能量利用率。气体喷射通道的设置还需考虑结构强度的稳定性，通道的大小和数量的增加应以结构稳定为前提。同等火药量的情况下旋转推力增大意味着炮弹前进推力的减小，所以炮弹旋转推力与前进推力的比值不宜过小。随着炮弹的前进并旋转，炮弹的推力和旋转推力都会下降，但旋转推力下降的更快些，比值会逐渐变大。当旋转推力远小于前进推力时，炮弹获得的前进推力与旋转推力比值变化较小，公式N=V/(π*X*R）的计算炮弹的转速的准确性更高。
[0008]设子弹出膛速度V为1000m/s，子弹半径R为6mm，平均前进推力为平均旋转推力的200倍，即X为200，则炮弹出膛时的旋转速度N约为265转/秒。
附图说明
[0009]图1为带螺旋凹槽气体通道的炮弹等轴视图。
[0010]图2为带螺旋凹槽气体通道的炮弹在炮筒口的视图。
[0011]图3为带螺旋凹槽气体通道的炮弹在炮筒中的框线视图。
[0012]图4为带螺旋凹槽气体通道的炮弹的说明图，图中标号1指示的是炮弹中轴，图中标号2指示的是螺旋凹槽通道的螺旋线与中轴线的夹角，图中标号3指示的是螺旋凹槽气体通道。
[0013]图5为带螺旋切纹凹槽通道和直线凹槽气体通道的炮弹示意图。
[0014]图6为气体喷射通道隐藏在炮弹内的炮弹模型的底部等轴视图。
[0015]图7为气体喷射通道隐藏在炮弹内的炮弹模型的顶部等轴视图。
[0016]具体实施方法如图（4），炮弹模型为子弹弹头模型，其螺旋凹槽气体通道数量为4，凹槽深度为0.2mm，宽度为1毫米，其气体通道喷射口的螺旋线与弹轴夹角为60度，子弹半径为6mm。螺旋凹槽通道切口总面积约为0.81平方毫米，子弹弹头底部投影面积为S=πR2=36π平方毫米。在炮筒内火药爆炸后，炮弹初始阶段的前进推力与旋转推力比值等同于有效作用力面积之比：（36π
‑
0.81
‑
0.81cos(60
°
）/（0.81sin(60
°
））≈159随着炮弹的前进并旋转，炮弹的推力和旋转推力都会下降，但旋转推力下降的更快些，比值会逐渐变大。显然，炮弹终将获得一定的速度和旋转速度。
[0017]子弹的具体转速和出膛速度，还需根据推进的火药量和枪管长度等。假设设计的子弹出膛速度为1000米/秒。平均推进力与平均旋转推力的平均比值为200，子弹旋转速度预计在每秒265转左右。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种让炮弹旋转的方法，其特征为在炮管内，火药爆炸性产生的部分气体通过炮弹弹身上的气体喷射通道喷射，喷射形成的反作用力使炮弹旋转。2.根据权利要求1所述的气体喷射通道，其特征在于气体喷射通道数量大于两条。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈清四，
申请(专利权)人：龙岩川净电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：