的研究开始于第二次世界大战末,至今已有751十多年的发展史。在固体发射药火炮很难再取得重大突破性进展的背景下,体推进剂能量较高、易于控制等潜在的优点引起了研究人员的广泛关注,使得液体炮技术得到飞跃发展。美国、英国、法国和德国等先后都进行了研究。其中美国在这一领域的技术探索、研究所涉及的内容尤为广泛。19228
四十年代,美国在12.7 口径武器上研究了三种方案,即外部动力喷射式 、整装式 和再生喷射式 。外部动力喷射式方案是指利用外加动力或者燃烧室的压力将液体发射药喷射到燃烧室。由于该方案对喷射能量要求过大,喷射结构过于复杂,因而在 的初期研究中进行了少量实验就被放弃。由于该方案弹道不稳定,喷射系统结构异常复杂,活塞想要较好的密封有很大难度等问题,外部高压源难以满足军用要求等问题,这个方案很快被终止了,因而该方案在 研究中并未起到很大作用。
五751十年代的主要研究整装式液体发射药火炮( )。该方案是将液体药连同弹丸一起装入火炮的药室,利用液体流动的不稳定性,造成气液混合使之充分燃烧。该种方案吸引人的地方主要是该火炮系统的很多结构和固体发射药火炮( )是通用的,但内弹道过程很难控制,导致内弹道性能难以稳定,严重的时候发生膛炸现象。1970~1976年,美国现代研究工程所( )为轻型装甲车研制的 75 在实验中的连续两次灾难性事故,导致政府资助的 计划全部暂停。
在最近的二十多年中,各个国家都以 研究为主,取得了非常大的进展。1978~1987年间,美国通用电气公司利用多种再生喷射方案,采用 、 和 等单元液体药,在25 、30 和105 等口径的 上,,成功地进行了大量的射击试验研究。
1983年美国完成了105 再生式液体发射药火炮的实验,获得的炮口速度为810 ,其装药与弹重比为0.28。这些探索实验研究取得了重大成功,弹道控制水平大幅度提高,膛压和初速的再现性很好。到了90年代,美国 计划选用液体发射药火炮作为主方案。1992年研制出的新样炮与陆军目前使用的火炮相比,初速和射程提高了很多。从中可以看出, 性能远远超过了 的性能指标。但是1994年5月,该炮在马尔它基地的实验中由于对 内弹道过程研究的不深,技术部成熟而发生了膛炸事故,但为了 计划能够顺利完成,被迫放弃 。但各方都认为 技术性能较高,有很大的发展前景。
英国对 的研究开始于上世纪五十年代,主要进行小规模的基础性的预先研究,生产设计了很多实验装置,。德国对 的研究开始于上世纪七十年代,但是有关研究情况的报告比较少。俄国的 研究起步比较晚,由于经费不足而于八十年代末停止研究。德国目前比较细致和深入地研究了 的压力振荡问题,他们用不同口径火炮对不同的发射药和喷嘴等进行了大量对比试验。
1978年我国开始研究 ,最先采用的是整装式方案( ),使用单元药(硝酸/煤油)作为发射药,获得了大量实验数据,实验结果说明 难以实现弹道稳定,因而放弃了这个方向的研究转向 的研究。整个研究工作中,充分收集并分析国外有关资料,制订研究方案,设计加工必要的实验装置,对一些影响内弹道过程的主要现象进行比较深入的探索研究,如液滴的燃烧特性,液体发射药喷射雾化过程,液体发射药的冲击感度,压力震荡,点火机理以及点火具等[13]。早期研制出性能稳定的液体发射药 ,研制出 的综合试验装置,出现了较好的“压力平台”效应,实现了稳定的再生喷射循环过程。通过大量的试验研究,对液体发射药的再生喷射、点火和燃烧等过程以及其中的规律有了很多认识,在 的压力控制、回火防止和高频压力振荡的抑制等方面取得了许多成果。在内弹道理论方面,建立了一些符合实际应用的内弹道数学模型,编制了相关的计算程序。在一段时期内深入研究内弹道性能稳定性和“压力平台”控制技术,建立了适合工程应用的内弹道模型,编制了可靠的模拟软件。
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