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军事:中国火药王贡献有多大?一技术让我军火炮达世界领先(2)

澎湃新闻 2018-01-09 15:42:32

  王泽山院士的科研生涯大部分时间都致力于火炮发射药的装药设计研究。火药装药是弹药中发射药以及装药辅助原件的总称。火药装药为武器提供发射能量,是决定武器威力的关键因素之一,火药装药应满足武器的战技要求,尤其是威力要求,为武器的发射储备和提供必要的能量并在发射的瞬间完成能量的转换。武器装药的研究内容主要有:提供足够的炮口动能并保证足够的弹道稳定性;提高火炮在发射时的安全性和可靠性;改善火炮弹药的勤务处理环境。王泽山院士大部分的科研成果都与上述三点有关。

从外形上看,发射药并不起眼,但世界上能研制先进发射药的国家屈指可数。

从外形上看,发射药并不起眼,但世界上能研制先进发射药的国家屈指可数。

  上世纪90年代初,我国三代坦克研制的关键时期。其中解决三代坦克所使用的高膛坦克炮在低温环境下出现的威力下降问题是摆在我国坦克炮及弹药相关科研人员面前的重要课题。

  众所周知,炮弹的初速与发射药的燃烧速度有关。当发射药所出的环境温度降低时,其燃烧速度随之降低。在零下20度或者更低的温度下,普通坦克穿甲弹的发射药只能提供正常温度下(20度左右)90%左右的弹丸初速,而初速的降低会显著影响到穿甲弹的穿甲威力和射击精度。我国幅员辽阔气象环境多遍,如果不考虑穿甲弹的低温性能就会出现平原地区正常使用,高原或者冬季穿甲弹打不穿靶版的情况。除此之外,当环境温度升高时,发射药的燃烧速度会急剧升高。40摄氏度左右的环境下,普通坦克穿甲弹在发射时的初速会增加5%以上,膛压会增加20%甚至更多。现代坦克炮和穿甲弹的设计本已接近极限,如果穿甲弹因温度身高而导致的初速和膛压变化的话势必会对穿甲弹使用的安全性造成影响,或因此限制威力的发挥。

  放眼国际,德国人在DM53型120毫米穿甲弹的研制过程就是因为没有考虑到温度对于发射药的影响,在其试验过程中出现了高温膛压异常升高,低温打靶打不穿的问题。最后DM53被严格限制只在L44型120炮上使用,L55型120炮直到采用了发射药低温包覆技术的DM63的出现才有了堪用的穿甲弹。

  面对于此问题,王泽山院士运用发射药燃面和燃速的调控技术,研制出在不同温度下燃气产生速度恒定的发射药,并在上世纪90年代末成功应用于我国105/125毫米坦克穿甲弹之上。该类型的发射药我们通常将其称之为低温感系数发射药,其性能与西方采用了低温包覆技术的SCDB型发射药相当。低温感系数发射药不仅减轻了环境温度对于发射药的影响,还提高了炮弹发射时的初速。

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