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摘要:提高枪弹发火感度的方法,通过调整枪弹底火内击发药组分及弹壳内火台高度提高枪弹发火感度。经过试验数据对比分析,证明方法合理可行。
关键词:最小发火能量;击发药组分;弹壳内火台高度
1引言
枪弹是枪械在战斗中用来攻击或防御,致使目标直接遭受损害的弹药,也是各类武器中应用最广、消耗最多的一种弹药。枪弹的底火在受到击针一定强度的撞击后燃烧,产生的火焰通过弹壳上的引火孔进入弹壳引燃发射药,发射药的快速燃烧(需要强调一点:发射药是快速燃烧而不是爆炸,爆炸释放能量的速度要比燃烧快很多,枪管根本承受不了这么大的压力)产生大量气体,压强迅速增大,从而利用枪管内的压强和外界大气压的压强差来推动弹头在枪管内加速,弹头出膛后具有很高的速度,从而具有杀伤力。从枪管内发射的弹药,统称枪弹,又称子弹,一般由弹头、弹壳、发射药和底火四大部分组成。
按照国际惯例(欧洲军标及美军军标)枪弹瞎火率为2‰,国内多年来一直遵循该指标,但是在我军装备更新、技术进步逐步加快的大趋势下,该指标已经无法满足我军对于装备可靠性的要求。基于上述原因开展提高枪弹发火感度的方法,通过调整枪弹底火内击发药组分及弹壳内火台高度提高枪弹发火感度的研究。
2试验对象概述
现今大部分现役枪支采用击针击发的方式,枪弹采用撞击式无锈蚀底火,底火采用无锈蚀击发药,药剂主要成份为:
A.三硝基间苯二酚铅又称斯蒂芬酸铅(简写为LTNR),分子式:C6H(NO2)3O2Pb·H2O。
3提高枪弹发火感度理论体系分析
3.1击发药方面对底火感度的影响因素
首先底火击发药的配方中起爆药(三硝基间苯二酚铅和四氮稀)比例是影响敏感度的重要因素,提高起爆药比例有助于底火感度提高。其次击发药中混合物颗粒均匀度是影响敏感度的重要因素,击发药混合物中小颗粒物质多一般会降低敏感度。
3.2底火装配方面对底火敏感度的影响因素
理论分析表明,在底火装配过程中为了保证底火敏感度,首先应确保底火装药量,其次应降低底火装配工房的湿度,提高温度。
3.3底火药面与火台配合间隙方面对底火感度的影响因素
根据理论分析,结合实际经验可以肯定底火药面与火台之间的间隙是影响底火敏感度的最主要因素。调整底火药面与火台之间的间隙不会改变击发药组份,对底火其他指标的影响最小。经过理论计算及多次试验,确定火台高度(图1)需要减少0.05mm。
3.4枪弹发火能量对比结果
影响枪弹发火可靠性的因素除枪弹配用底火自身撞击感度外,枪与弹的匹配性也是影响枪弹发火可靠性的重要因素。因此对警用手枪与枪弹配用的无锈蚀底火进行了击发能量匹配性计算分析。结果见警用手枪击针最大能量与无锈蚀底火能最小发火能量对比表1。
按枪械设计理论分析:只有当枪的最大击发能量远大于(约1.5倍)弹所配用底火的最小发火能量时,才能保证作用的可靠性。而目前警用手枪实际击针最大能量仅为枪弹配用无锈蚀底火图定的最小发火能量的60%。因此警用手枪和枪弹(配用无锈蚀底火)在击发能量方面是不匹配的。
在无锈蚀底火的实际生产中,通过对各种影响因素的改善和参数控制,无锈蚀底火实际的最小发火能量已降到0.235 J,與警用手枪实际击针最大能量相当。因此二者匹配时,偶尔出现的瞎火问题是必然的。所以不能保证枪弹的发火可靠性。
对比同类产品,外军手枪弹所配用的是博克赛式底火,经计算博克赛式底火技术条件规定的最小发火能量为0.164J,远远低于警用手枪实际击针最大能量(0.238J),因此二者相匹配,能确保发火可靠性。
综上,枪弹设计时虽借用了无锈蚀底火,但未进行匹配发火可靠性的充分论证,导致了枪弹发火可靠性低的缺陷。因此为保证D枪弹的发火高可靠性,必须以博克赛式底火感度指标为标准,大幅度提高无锈蚀底火的感度。同时应采用博克赛式底火的技术条件中落球感度验收方法对无锈蚀底火进行感度验收。
4试验方法及数据分析
4.1枪弹发火性能指标对比
为提高无锈蚀底火的感度,达到博克赛式底火的感度指标要求,对两种底火从结构、配合尺寸、性能指标等方面进行了认真的对比分析,找出差距,制定相应的改进措施。
4.1.1两种底火对比情况
4.1.1.1无锈蚀底火
无锈蚀底火是为某手枪弹设计的伯丹式底火,其结构组成为底火壳、无锈蚀击发药、锡箔盖片。经计算其技术条件规定的最小发火能量为0.392J。枪弹设计时借用了无锈蚀底火,其感度验收是在枪弹底火落锤仪上进行的。
4.1.1.2博克赛式底火
博克赛式底火配用于巴拉贝鲁姆手枪弹,博克赛式底火是活火台,其结构为底火壳、无锈蚀击发药、火台、锡箔盖片。经计算其技术条件规定的最小发火能量为0.164J。其感度验收是在枪弹底火落球仪上进行的。
无锈蚀底火与博克赛式底火对比结果见表2
无锈蚀底火与博克赛式底火两种底火对比结果表明:博克赛式底火无论是无锈蚀击发药种类还是火台与药面配合间隙等方面均利于底火的发火可靠性。 4.2击发药组分调整试验
4.2.1去除击发药中小颗粒物质
在实际生产过程中击发药混合物过筛后,须检测其小颗粒物质的含量(即为粉末度),并在一定范围内调整。底火击发药混合物加工过程中可以通过过筛的方法减少混合物中小颗粒物质的含量,将其中小颗粒物质剔除掉,可以达到提升感度的目的。使用检验合格的弹壳装配带底火弹壳与同等条件下装配的正常产品对比,进行了三次底火落球感度曲线试验,试验结果表明,除击发药中小颗粒物质可以在一定程度上提升无锈蚀底火感度。
试验结果如下表3(每点50发):
4.2.2 无锈蚀底火击发药改进
无锈蚀底火图定使用的击发药为无锈蚀击发药,配方中起爆药成分是三硝基间苯二酚铅、四氮稀,适当提高起爆药含量可以提升敏感度。混制击发药的过程中在工艺范围内对起爆药含量进行调整,在不影响其他技术指标的前提下提升底火敏感度。试验过程中严格控制击发药混药工序两种起爆药的投入量,将两种起爆药的比例控制在上限。试验表明无锈蚀底火击发药改进可以在一定程度上提升底火敏感度。
4.3调整底火装配过程参数
实际生产中,装药量严格控制在上限。严格控制底火装配过程中的各种环境参数,保证温度、湿度。通过试验表明上述参数控制可以在一定程度上提升底火敏感度。
4.4调整底火药面与弹壳火台之间的间隙
减小底火药面与弹壳火台之间的配合间隙,可以提高底火的敏感度。参照产品图中相关数据计算枪弹装配过程中尺寸链关系,控制底火药高、调整弹壳火台高度。使用合格的底火装配带底火弹壳,进行了三次作落球试验与正常产品验收时的感度曲线数据进行对比,对比试验数据见表4(每點50发)。
表4 调整装配间隙落球感度试验对比结果
试验数据表明增加底火药面高度、调整弹壳火台高度等相关参数可以大幅度提高底火感度,在感度性能指标上已经完全符合博克赛式底火撞击验收技术条件的各项要求。
5结论
综合理论分析结果和试验结果,可以表明通过以下指标(表5)的控制可以有效提高枪弹感度,并且对枪弹其他战术指标没有影响。
(作者单位:驻牡丹江地区军事代表室。)
关键词:最小发火能量;击发药组分;弹壳内火台高度
1引言
枪弹是枪械在战斗中用来攻击或防御,致使目标直接遭受损害的弹药,也是各类武器中应用最广、消耗最多的一种弹药。枪弹的底火在受到击针一定强度的撞击后燃烧,产生的火焰通过弹壳上的引火孔进入弹壳引燃发射药,发射药的快速燃烧(需要强调一点:发射药是快速燃烧而不是爆炸,爆炸释放能量的速度要比燃烧快很多,枪管根本承受不了这么大的压力)产生大量气体,压强迅速增大,从而利用枪管内的压强和外界大气压的压强差来推动弹头在枪管内加速,弹头出膛后具有很高的速度,从而具有杀伤力。从枪管内发射的弹药,统称枪弹,又称子弹,一般由弹头、弹壳、发射药和底火四大部分组成。
按照国际惯例(欧洲军标及美军军标)枪弹瞎火率为2‰,国内多年来一直遵循该指标,但是在我军装备更新、技术进步逐步加快的大趋势下,该指标已经无法满足我军对于装备可靠性的要求。基于上述原因开展提高枪弹发火感度的方法,通过调整枪弹底火内击发药组分及弹壳内火台高度提高枪弹发火感度的研究。
2试验对象概述
现今大部分现役枪支采用击针击发的方式,枪弹采用撞击式无锈蚀底火,底火采用无锈蚀击发药,药剂主要成份为:
A.三硝基间苯二酚铅又称斯蒂芬酸铅(简写为LTNR),分子式:C6H(NO2)3O2Pb·H2O。
3提高枪弹发火感度理论体系分析
3.1击发药方面对底火感度的影响因素
首先底火击发药的配方中起爆药(三硝基间苯二酚铅和四氮稀)比例是影响敏感度的重要因素,提高起爆药比例有助于底火感度提高。其次击发药中混合物颗粒均匀度是影响敏感度的重要因素,击发药混合物中小颗粒物质多一般会降低敏感度。
3.2底火装配方面对底火敏感度的影响因素
理论分析表明,在底火装配过程中为了保证底火敏感度,首先应确保底火装药量,其次应降低底火装配工房的湿度,提高温度。
3.3底火药面与火台配合间隙方面对底火感度的影响因素
根据理论分析,结合实际经验可以肯定底火药面与火台之间的间隙是影响底火敏感度的最主要因素。调整底火药面与火台之间的间隙不会改变击发药组份,对底火其他指标的影响最小。经过理论计算及多次试验,确定火台高度(图1)需要减少0.05mm。
3.4枪弹发火能量对比结果
影响枪弹发火可靠性的因素除枪弹配用底火自身撞击感度外,枪与弹的匹配性也是影响枪弹发火可靠性的重要因素。因此对警用手枪与枪弹配用的无锈蚀底火进行了击发能量匹配性计算分析。结果见警用手枪击针最大能量与无锈蚀底火能最小发火能量对比表1。
按枪械设计理论分析:只有当枪的最大击发能量远大于(约1.5倍)弹所配用底火的最小发火能量时,才能保证作用的可靠性。而目前警用手枪实际击针最大能量仅为枪弹配用无锈蚀底火图定的最小发火能量的60%。因此警用手枪和枪弹(配用无锈蚀底火)在击发能量方面是不匹配的。
在无锈蚀底火的实际生产中,通过对各种影响因素的改善和参数控制,无锈蚀底火实际的最小发火能量已降到0.235 J,與警用手枪实际击针最大能量相当。因此二者匹配时,偶尔出现的瞎火问题是必然的。所以不能保证枪弹的发火可靠性。
对比同类产品,外军手枪弹所配用的是博克赛式底火,经计算博克赛式底火技术条件规定的最小发火能量为0.164J,远远低于警用手枪实际击针最大能量(0.238J),因此二者相匹配,能确保发火可靠性。
综上,枪弹设计时虽借用了无锈蚀底火,但未进行匹配发火可靠性的充分论证,导致了枪弹发火可靠性低的缺陷。因此为保证D枪弹的发火高可靠性,必须以博克赛式底火感度指标为标准,大幅度提高无锈蚀底火的感度。同时应采用博克赛式底火的技术条件中落球感度验收方法对无锈蚀底火进行感度验收。
4试验方法及数据分析
4.1枪弹发火性能指标对比
为提高无锈蚀底火的感度,达到博克赛式底火的感度指标要求,对两种底火从结构、配合尺寸、性能指标等方面进行了认真的对比分析,找出差距,制定相应的改进措施。
4.1.1两种底火对比情况
4.1.1.1无锈蚀底火
无锈蚀底火是为某手枪弹设计的伯丹式底火,其结构组成为底火壳、无锈蚀击发药、锡箔盖片。经计算其技术条件规定的最小发火能量为0.392J。枪弹设计时借用了无锈蚀底火,其感度验收是在枪弹底火落锤仪上进行的。
4.1.1.2博克赛式底火
博克赛式底火配用于巴拉贝鲁姆手枪弹,博克赛式底火是活火台,其结构为底火壳、无锈蚀击发药、火台、锡箔盖片。经计算其技术条件规定的最小发火能量为0.164J。其感度验收是在枪弹底火落球仪上进行的。
无锈蚀底火与博克赛式底火对比结果见表2
无锈蚀底火与博克赛式底火两种底火对比结果表明:博克赛式底火无论是无锈蚀击发药种类还是火台与药面配合间隙等方面均利于底火的发火可靠性。 4.2击发药组分调整试验
4.2.1去除击发药中小颗粒物质
在实际生产过程中击发药混合物过筛后,须检测其小颗粒物质的含量(即为粉末度),并在一定范围内调整。底火击发药混合物加工过程中可以通过过筛的方法减少混合物中小颗粒物质的含量,将其中小颗粒物质剔除掉,可以达到提升感度的目的。使用检验合格的弹壳装配带底火弹壳与同等条件下装配的正常产品对比,进行了三次底火落球感度曲线试验,试验结果表明,除击发药中小颗粒物质可以在一定程度上提升无锈蚀底火感度。
试验结果如下表3(每点50发):
4.2.2 无锈蚀底火击发药改进
无锈蚀底火图定使用的击发药为无锈蚀击发药,配方中起爆药成分是三硝基间苯二酚铅、四氮稀,适当提高起爆药含量可以提升敏感度。混制击发药的过程中在工艺范围内对起爆药含量进行调整,在不影响其他技术指标的前提下提升底火敏感度。试验过程中严格控制击发药混药工序两种起爆药的投入量,将两种起爆药的比例控制在上限。试验表明无锈蚀底火击发药改进可以在一定程度上提升底火敏感度。
4.3调整底火装配过程参数
实际生产中,装药量严格控制在上限。严格控制底火装配过程中的各种环境参数,保证温度、湿度。通过试验表明上述参数控制可以在一定程度上提升底火敏感度。
4.4调整底火药面与弹壳火台之间的间隙
减小底火药面与弹壳火台之间的配合间隙,可以提高底火的敏感度。参照产品图中相关数据计算枪弹装配过程中尺寸链关系,控制底火药高、调整弹壳火台高度。使用合格的底火装配带底火弹壳,进行了三次作落球试验与正常产品验收时的感度曲线数据进行对比,对比试验数据见表4(每點50发)。
表4 调整装配间隙落球感度试验对比结果
试验数据表明增加底火药面高度、调整弹壳火台高度等相关参数可以大幅度提高底火感度,在感度性能指标上已经完全符合博克赛式底火撞击验收技术条件的各项要求。
5结论
综合理论分析结果和试验结果,可以表明通过以下指标(表5)的控制可以有效提高枪弹感度,并且对枪弹其他战术指标没有影响。
(作者单位:驻牡丹江地区军事代表室。)