杜中华
(军械工程学院,石家庄 050003)
膛线的出现是枪炮技术发展史上的一次重大革命。一方面,膛线和弹丸配合使得火药气体的密封性更好,枪炮射程更远;更重要的是,旋转的膛线使弹丸旋转起来,弹丸的飞行稳定性变好,枪炮射击精度大大提高。目前大部分枪炮都有膛线。
膛线在结构上是枪炮身管内表面制造出的与身管轴线具有一定倾斜角度的螺旋槽。膛线对炮膛轴线的倾斜角叫缠角,按照缠角从膛线起始部向炮口方向的变化规律,膛线通常分为三种类型:缠角不变的为等齐膛线;缠角逐渐增大的为渐速膛线;由膛线起始部的渐速段和炮口部的等齐段组成的膛线为混合膛线。目前大部分火炮尤其是定型较早的火炮都采用等齐膛线,其加工较为简单;一些炮口初速较小的榴弹炮则采用渐速膛线,其加工较为复杂;随着膛线加工水平的提高尤其是数控加工设备的采用,膛线加工在技术上的障碍已经很小,目前国内少数新型火炮已经开始采用混合膛线。
膛线的选取与膛线导转侧力有很大关系,膛线起始部导转侧力过大会加剧身管的磨损,炮口部导转侧力过大会影响射击精度。目前火炮膛线类型和膛线曲线参数主要依靠经验来进行选取,缺少行之有效地数学模型,很难实现优化。文中以某型线膛火炮身管为研究对象,尝试建立以膛线导转侧力为核心的数学模型,对膛线类型和膛线曲线进行优化。文中的研究方法可以为各种枪炮身管的膛线设计提供借鉴。……