无级变装药迫击炮技术研究总体方案设计(4)
本课题的主要内容是（1）迫击炮特点和再生喷射原理分析；（2）无级变装药迫击炮总体方案构建；（3）无级变装药迫击炮总体方案的关键技术和可行性分析。研究这些内容为无级变装药迫击炮在工程中实际应用奠定基础。
2 无级变装药迫击炮总体方案构建
无级变装药迫击炮技术研究的是一种新型火炮发射技术。利用液体可控性实现迫击炮无级变装药，前文我们分析了未来战争中迫击炮的工作要求以及确定利用再生喷射原理实现迫击炮发射，在此基础上，我们来构建无级变装药迫击炮总体方案。总体方案构建中我们进行了液体发射药的选择、估算了身管主要参数、对再生喷射方案进行了选择和主要参数的估算、选择了加注系统方案、分析并确定了弹丸的装填方式等，并在此基础上给了总体结构的布局。
2.1 无级变装药迫击炮液体发射药的选择
目前，液体发射药按其化学组成，主要分为单元液体发射药和双元液体发射药两类。单元液体发射药的主要优点是点火容易，所使用的喷射机构简单，工作方便，其缺点是含能量不及双元发射药。双元液体发射药的主要优点是：混合燃烧时含能量高，提高初速的效果明显；调节氧化剂和燃料的配比可以获得优良的点火性能和弹道性能；由于分开存放，贮存和运输时比较安全。其缺点是两种液体要分开存放、贮运，并要按比例准确地泵入燃烧室，这使得无论是勤务处理上还是工程技术上的实用性较差，而且其成分(一般为磷和硝酸)具有毒性和腐蚀性，对管道的腐蚀性较大，以致目前尚未进入实用阶段。因此我们从单元液体发射药中选择。
对单元液体发射药的要求: （1）保证发射弹丸时初速变化尽可能小，这意着专门混合的发射药必须均匀。（2）理想的发射药应当是无烟无焰的，避免被敌方发现。（3）应尽量减小炮膛的烧蚀和腐蚀。（4）在长期贮存中性能稳定。（5）制造工艺简单，成本低廉。（6）容易获取，不主要依赖进口。
我们参考现有的单元液体发射药情况，见表1，然后给予选择方案。
表1 对单元液体发射药配比及主要性能
牌号
燃料 羟基硝酸铵（HAN）重量% 水质量% 密度
g/cm3 比能
J/g 火焰温度 K
名称 重量%
硝酸甲烷 NM 1.41 1244 3044
硝酸异丙基 IPN 1.04 822 1844
LP1846 TEAN 19.2 60.8 20.0 1.42 934.5 2570
OTTOⅡ 1.22 813 2040
HY911 TEAN 19.2 60.8 20.0 1.42 934.5 2570
由于硝酸等物质腐蚀性大，易产生泄漏；NM、IPN等都属于中等以上的毒物。OTTOⅡ是毒性较大的液体发射药。因此，这些发射药给贮存和运输都带来较大困难。目前，各国大多采用美国于20世纪 70 年代研制成功的 LP1846 配方。该配方由下列组合构成:经基硝酸胺，重量占60.8%；三乙醇硝酸胺，重量占 19.2%；水，重量占 20%（前两者是价格低廉的有机化合物）。该种液体发射药的特点是密度大、毒性小、常压下不易点燃、安全性好，还可以通过生物降解，对环境不会造成污染。将上述两种有机化合物按一定比例慢慢溶于一定量的水中，搅拌混合即可制得。它的生产成本低廉，仅为固体发射药的十分之一，所以被认为是液体发射药中最为理想的一种。[14,16]
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