異型彈體合膛技術(shù)

張從涇，白文華，鄭紅生，甄春燕

(河南北方紅陽機電有限公司，河南 南陽 473000)

隨著武器裝備技術(shù)的發(fā)展，彈體外形由傳統(tǒng)圓柱形逐漸向多面型、大結(jié)構(gòu)尺寸等異型方向發(fā)展[1]。彈體的合膛質(zhì)量對于發(fā)射系統(tǒng)正常與否具有至關(guān)重要的作用；異型彈體合膛對于彈體外形與發(fā)射箱內(nèi)腔機構(gòu)的對正、彈體的吊裝、彈體的滑膛等方面提出了更多維度及安全要求[2]；彈體與發(fā)射箱合膛導軌長，彈體稍有不正就會給彈體合膛及退膛帶來很大的困難，導軌的直線度易造成損傷，影響彈體發(fā)射的精確性及安全性；彈體質(zhì)量大，需要的合膛彈體吊裝及推力負載大，對于工作強度具有更高的要求；彈體威力當量增大，對于彈體合膛過程中由于電效應(yīng)引起的安全效應(yīng)要求增大[3]。

傳統(tǒng)彈體合膛及退膛裝置如圖1所示。采用行車將彈體吊起，人工對正，通過牽引繩索將彈體拉入及拉出發(fā)射箱實現(xiàn)彈體的合膛。彈體進入發(fā)射箱前，由于人工對正，彈體與發(fā)射箱內(nèi)膛很難保證在同一直線上，致使彈體易在膛內(nèi)卡住[4]；彈體在發(fā)射箱內(nèi)移動過程中，牽引繩上的力很難保證同發(fā)射箱內(nèi)膛保持一致，易造成膛內(nèi)導軌損傷，影響彈體發(fā)射的精確性及安全性；另外，行車工作的電流效應(yīng)易對彈體起爆系統(tǒng)產(chǎn)生影響，降低彈體的安全性。因此，設(shè)計一種低成本、安全、高效的彈體合膛及退膛裝置是十分必要的[5]，新型彈體合膛及退膛裝置主要針對異型彈體在合膛中出現(xiàn)的外形結(jié)構(gòu)對正難度大、彈體質(zhì)量大、彈體結(jié)構(gòu)長及彈體電效應(yīng)累計效應(yīng)引起的不安全等因素導致的異型彈體合膛矛盾開展必要性研究。

1 異型彈體合膛的工作原理

新型彈體合膛裝置能保證異型彈體順利合膛及退膛，確保異型彈體合膛的各項戰(zhàn)技指標。不僅解決了異型彈體合膛前彈體與發(fā)射箱的對正難題，承擔了異型彈體高質(zhì)量負載的問題，保證異型彈體在膛內(nèi)運動時彈體受力的直線性、均勻性；還避免了異型彈體高威力的電效應(yīng)引起的安全問題，有效提高了彈體合膛的安全性及彈體合膛及退膛的效率[6]。

異型彈體合膛及退膛裝置如圖2所示。該裝置包括發(fā)射箱、異型彈體、彈體導軌車(可調(diào)彈體左右上下位置)、鋼絲繩、推彈車、激光水平儀、手動減速器絞盤和彈箱可調(diào)支架(可調(diào)整彈箱左右位置)。工作時，將發(fā)射箱、彈體導軌車、激光水平儀依次放置在同一水平地面的同一直線上，打開激光水平儀的激光燈，調(diào)節(jié)激光水平儀水平垂直光線方向至其與發(fā)射箱導軌在同一直線上；調(diào)節(jié)彈體導軌車方位與激光燈光線方向一致；將發(fā)射箱放置彈箱可調(diào)支架上，彈體放置于彈體導軌車上，調(diào)節(jié)彈體位置使其與發(fā)射箱安裝位置對齊，這樣保證彈體導軌車與發(fā)射箱安裝位置在同一直線上[7]。彈體導軌車通過鋼絲繩與手動減速器絞盤連接彈體導軌車，手動減速器絞盤均勻推動彈體送入發(fā)射箱。

該裝置通過激光光線方位調(diào)節(jié)、裝彈車方位調(diào)節(jié)旋鈕，使發(fā)射箱導軌、彈體、激光光線在一條直線上，確保合膛之前彈體與發(fā)射箱較好對正；彈體與彈體導軌車連接，彈體導軌車與手動減速器絞盤用鋼絲繩連接，通過手動減速器絞盤勻速轉(zhuǎn)動可以將彈體勻速拉入或拉出發(fā)射箱內(nèi)膛，作用在彈體上的力沿著彈體方向，避免了彈體卡膛；另外，此裝置無外接電源，降低了彈體受到電效應(yīng)的風險?？傊?，該裝置保證了異型彈體合膛前彈體與發(fā)射箱導軌對正的準確度，防止合膛及退膛過程中彈體與導軌方向的不一致，而且保證彈體在膛內(nèi)運動時彈體受力的直線性、均勻性，提高彈體合膛及退膛效率，有利于發(fā)射箱膛內(nèi)導軌的保護及彈體發(fā)射的精確性及安全性[8]。

2 異型彈體合膛關(guān)鍵技術(shù)

本文主要利用激光亮度高、直線度強的特點，將激光作為彈體與發(fā)射箱對正的參照物，通過方位調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)彈體與發(fā)射箱方位使得彈體與發(fā)射箱軸線均與激光方向?qū)R，以實現(xiàn)合膛之前彈體與發(fā)射箱較好對正，為合膛提供彈體與發(fā)射箱方位對正基礎(chǔ)；利用推彈導軌車裝置既解決了彈體合膛過程中的直線度要求，又有助于拖動彈體，解決了異型彈體質(zhì)量大的拖彈難題；利用無電效應(yīng)的推彈技術(shù)將彈體沿著確定的方向推入發(fā)射箱，實現(xiàn)了彈體與發(fā)射箱合膛過程的安全問題。

2.1 激光對正技術(shù)

激光燈原理是采用YAG固體激光器，使用氪燈及Nd；YAG晶體棒產(chǎn)生激光束，通過變頻形成可見的綠色光。激光燈具有射程遠、顏色鮮明、亮度高、指向性好、光分散度小等特點。利用激光指向性好的特點，調(diào)節(jié)發(fā)射箱、彈體方位使其與激光光線方向在同一直線上，保證彈體與發(fā)射箱較好地對正[9]。

2.2 方位調(diào)節(jié)技術(shù)

發(fā)射箱和彈體方位調(diào)節(jié)主要是水平、垂直2個方向調(diào)節(jié)。合膛過程中，發(fā)射箱放置在發(fā)射箱可調(diào)支架上，彈體放置在方位可調(diào)彈體導軌車上。通過激光水平儀確定基準方向，調(diào)整彈體及發(fā)射箱相對位置，激光水平儀能夠提高方向調(diào)節(jié)的效率及精確性。當激光方向確定后，方位調(diào)節(jié)技術(shù)可精確實現(xiàn)發(fā)射箱、彈體、激光光線在同一直線方向上，為彈體合膛創(chuàng)造方向?qū)φ龡l件。

2.3 導軌車技術(shù)

彈體及發(fā)射箱通過方位調(diào)節(jié)技術(shù)確定方位后，彈體、發(fā)射箱、激光光線在同一直線上，然后用緊固裝置將彈體與彈體可調(diào)方位的導軌車固定。將發(fā)射箱與可調(diào)方位發(fā)射箱支架固定；固定發(fā)射箱支架，固定彈體導軌車。以此實現(xiàn)導軌車導軌方向與彈體方向，發(fā)射箱方向一致。避免了彈體合膛過程中偏離合膛之前對正的方向，提高了彈體合膛質(zhì)量。

2.4 推彈技術(shù)

推動彈體沿著導軌方向進入發(fā)射箱即可完成合膛，要保證作用于彈體上的力沿著導軌車導軌移動的方向是實現(xiàn)彈體順利合膛的重要保證。將推彈車放置于導軌車的導軌上，在導軌車正后方安裝1個滑輪，用鋼絲繩將手動減速器絞盤與推彈車連接，通過手動減速器絞盤即可實現(xiàn)彈體的推動，確保彈體合膛過程中受力方向沿著彈體方向；導軌車導軌摩擦因數(shù)小，降低了合膛過程中彈體所需的推力，實現(xiàn)平穩(wěn)、安全、有效合膛；既減緩了大彈體合膛過程中的高推力難題，又避免了合膛過程中的電效應(yīng)，提高了彈體合膛過程中的安全性。

3 某彈體合膛及退膛試驗

針對某異型彈體合膛及退膛質(zhì)量與效率的要求，開展了彈體與發(fā)射箱合膛試驗研究。以同批10發(fā)異型彈體為試驗樣本，對比了利用傳統(tǒng)合膛方法和新型合膛方法的合膛時間以及彈體與發(fā)射箱合膛的同軸性。

3.1 彈體合膛時間

分別記錄傳統(tǒng)合膛方法和新型合膛方法的合膛時間。試驗結(jié)果表明，利用異型彈體合膛技術(shù)比傳統(tǒng)合膛技術(shù)合膛時間可以節(jié)約90%，異型合膛技術(shù)明顯提高了彈體合膛效率。

3.2 合膛對正性

利用游標卡尺分別測量傳統(tǒng)合膛方法和新型合膛方法合膛后彈體左右兩側(cè)面與發(fā)射箱左右內(nèi)腔的距離差，確定彈體合膛與發(fā)射箱的同軸性[10]。試驗結(jié)果表明，利用異型彈體合膛技術(shù)彈體與發(fā)射箱同軸偏差可以控制在1 mm以內(nèi)，利用傳統(tǒng)合膛技術(shù)彈體與發(fā)射箱同軸偏差在3 mm以內(nèi)，異型彈體合膛技術(shù)大大提升了彈體合膛質(zhì)量。

異型合膛采用激光對正技術(shù)大大提升了彈體與發(fā)射箱對正準確度，明顯提升了彈體的合膛效率；利用導軌車推彈技術(shù)推動彈體合膛，提升了彈體合膛過程中的直線度，避免了傳統(tǒng)合膛彈體電效應(yīng)，提升了彈體合膛的質(zhì)量及安全性。

4 結(jié)語

該技術(shù)已成功應(yīng)用于某異型彈體合膛工作中，具有成本低、對工作環(huán)境要求不高、易于控制等特點，不僅大大降低了工人的勞動強度，還提高了異型彈體合膛的技術(shù)水平和安全性，解決了異型彈體合膛過程中的安全、質(zhì)量、效率等問題，具有較好的推廣利用價值。