弹体是构成迫击炮弹的主体零件,上接头螺或引信,下接稳定装置,内装炸药或其他装填物。其结构直接影响迫击炮弹的使用性能。
(1)弹体结构
迫击炮弹的弹体可分为整体式和非整体式两种。整体式只有一个零件(图9-8)。它在发射时或碰击目标时都具有良好的强度。此外,在弹体上不存在螺纹结合部,故密封性好,而且弹体质量分布的不对称性较小。因此,在可能条件下,迫击炮弹的弹体应尽可能制成整体式。非整体式弹体由两个或两个以上的零件组成(图9-9)。这是根据生产工艺性、炸药装填和迫击炮弹的特殊要求而采用的。通常,非整体式弹体多采用传爆管结构(图9-10)。它是将传爆管接在弹体上,而引信拧在传爆管上。采用传爆管的目的是保证炸药起爆的完全性。对大口径铸造弹体,因弹体口部直径相差较大,容易出现铸造疵病,故使用传爆管结构。采用传爆管结构,必然使弹体的结构复杂化,且质量偏心增加。
(2)弹体形状
对于不同类型的迫击炮弹,其弹体的内、外形状是根据引信式样、装药、飞行速度和稳定方式而设计的。由于迫击炮弹常在亚声速条件下飞行,因此常采用流线型(或称水滴形),即头部短而圆钝,圆柱部也较短,弹尾较长且逐渐缩小。这种流线型不仅有利于减小空气阻力,而且因质心靠前而对飞行稳定性有利。因此,一般的杀伤榴弹和杀伤爆破榴弹均采用流线型。为了提高杀伤或爆破威力,有时也采用大容积圆柱形弹体,特别是爆破榴弹更是如此。但是,在这种情况下,弹丸质量增大,射程降低,因而在中、小口径的迫击炮弹上很少采用大容积圆柱形弹体。
图9-8 整体式弹体
(a)铸铁弹体;(b)钢质弹体
图9-9 非整体式弹体
1—上弹体;2—下弹体。
图9-10 传爆管结构
(3)弹体圆柱部(www.daowen.com)
弹体圆柱部,亦称定心部。由于迫击炮弹是由圆柱部与尾翼突起来实施膛内导引的,故圆柱部一般较短,为0.3~0.4d。对于大容积迫击炮弹,常从威力和弹丸质量两个方面来确定其长度。
弹体圆柱部直径比炮膛直径小,以便形成必要的间隙。间隙的大小影响迫击炮弹的发火性、下滑时间和火药气体的外泄程度。由于小口径迫击炮的炮身短、弹轻、下滑动能小,因而为保证可靠发火,需选取较大的间隙。如60 mm迫击炮弹,其间隙为0.65~0.85 mm,比大口径迫击炮弹大。
为了减少火药气体的泄出,在定心部上常设置闭气环或加工数个环形沟槽。沟槽形状多为三角形,也有矩形、半圆形和梯形(图9-11)。发射时,高压火药气体流经沟槽,多次膨胀并产生涡流,减慢流速,使火药气体的泄出量减小(图9-12)。如果在迫击炮弹弹体上存在两个定心部,则应在下定心部上制出环形闭气沟槽,而在上定心部上制出纵向排气槽,以减小火药气体对圆柱部的压力。
图9-11 环形沟槽结构
(a)三角形;(b)矩形;(c)半圆形;(d)梯形
图9-12 沟槽的闭气作用
(4)弹体药室形状与壁厚
弹体的内腔母线是由直线和弧线组成的。其形状与外部形状相对应,因而药室的尺寸取决于弹体的壁厚。壁厚的大小与材料、威力和工艺性等因素有关。为满足碰击强度,改善飞行稳定性,弹体头部壁厚一般都比圆柱部和尾部要厚。圆柱部和尾部的壁厚,取决于弹丸的用途。对于爆破弹,为了多装炸药,应在满足强度的条件下选取最小壁厚值;而对于杀伤弹,则应从获得最大有效杀伤破片数出发,使壁厚与炸药性能和弹体材料的机械性能相匹配。
(5)弹体材料
常用的榴弹弹体材料是钢性铸铁和稀土球墨铸铁。由于钢性铸铁(即在优质原生铁中加入大量废钢而得到的低碳低硅优质灰口铸铁)强度低、破片性能差,故目前多采用稀土球墨铸铁。当使用铸造弹体时,由于只需对口螺、定心部和尾螺等连接处进行机械加工,因而工时少、成本低、适于大量生产。
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