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什麽是火箭增程彈?

什麽是火箭增程彈?

火箭推動彈體飛行的原理和發射藥發射彈丸的原理有很大的不同。從最原始的鉆天猴到數千噸級起飛重量的大火箭,都是通過高溫高壓發動機持續的向後噴氣,獲得反沖力來保持飛行。火箭的燃燒是壹個持續的過程,最低燃燒時間也在0.1秒以上。而多級火箭和節流火箭的持續燃燒時間超過1000秒,甚至可以高達上萬秒。而用發射藥發射彈丸,壹般跡舉都是壹次性爆燃完畢,反應的時間往往在千分之壹秒的級別。此後彈丸不論大小,都必須依靠慣性自己飛行。如果是在大氣層內,受到空氣阻力的影響,飛行速度會越來越低。歷史上射程最遠的巴黎大炮之類,最多也只能把炮彈發射到100公裏的級別。想要突破120公裏的極限實在是太難了。而普通的中大口徑炮彈,40公裏的射程基本就是極限。

後來做氣動研究發現,大多數中大口徑的炮彈的最大射程都在40公裏上下原因,除了因為發射藥提供的最大加速度都有上限,導致彈丸的出膛速度基本不超過1200米每秒之外;另外壹個就是炮彈的形狀也很重要。近現代的炮彈基本都偏向於長圓錐形狀,整體越來越細長,最終發展出當代的棗核彈。但是棗核彈對彈丸的制造要求很高。必須要確保重心合理,外形絕對是中軸對稱;否則在高速不對稱自旋下很容易導致自旋失效而出現不穩定搖擺和翻滾,氣動阻力反而更大,最終射程和精度反倒不如早期的普通炮彈。而想讓棗核彈實現空中飛賣差行阻力最小,實現更大的射程。那麽最好是炮彈尾部也和頭部壹樣,是壹個尖銳而很長的圓錐體。這樣就不會在炮彈的尾部形成壹個低壓區。導致全彈的飛行阻力增大。

但實際上想讓炮彈尾部也和頭部壹樣細長尖銳很難。畢竟炮彈必須在炮管內充分承受發射火藥提供的加速度。這樣最好是壹個平面或者凹狀的底部。而這個面積較大的底部又恰恰是飛行中空氣低壓區最明顯的部分。既然不能用固體物質封閉並且整流這個底部。那麽用高壓燃氣也可以實現同樣的目的。於是就發明了底排彈這種新彈種。底排彈就是在炮彈底部增加壹個裝置,在炮彈發射出去以後,底部可以燃燒對外排氣,用燃氣對炮彈飛行的尾部低壓區進行氣體填充,這樣可以讓炮彈的射程增加5到10公裏。這樣的棗核底排彈的射程首次可以達到50公裏的級別。但是底排彈只是產生壹定量的燃氣填充低壓區,燃氣的噴射速度很小。很難像正規的火箭發動機壹樣提供持續的反推力姿配碧。於是又發明了火箭增程彈。

火箭增程彈的彈丸尾部裝有真正的火箭發動機,用以增加彈丸的射程。其基本結構包括戰鬥部、火箭發動機、穩定裝置。發射時,先像普通炮彈壹樣開始在炮膛內受到初始發射藥的推動;飛離炮口壹定距離後,炮彈後部的火箭發動機開始工作,提供推力,增大射程。火箭增程彈也分為兩種,壹種像普通炮彈壹樣,自始至終靠自身旋轉提供穩定,這種火箭增程彈的射程可高達50到70公裏,但基本是非制導的。還有射程在70公裏甚至100公裏以上的超遠程火箭增程彈。其後部的火箭發動機的比例更大更長,飛行後期基本靠尾翼穩定。因此可以提供末端的目標制導。如果射程超過100公裏。那麽火箭增程的幅度將高達100%以上。火箭增程彈也有缺點,這就是結構比普通棗核彈還要復雜,生產成本很高。

采用增程措施占用了彈體內部裝炸藥的容積,相應減少了炸藥裝藥量,使威力有所降低。因此火箭增程彈在日常裝備的數量較少。打擊50公裏以上的目標,還是交給專業的大口徑制導火箭炮更加合理。