榴弹炮大仰角曲射时,炮弹因陀罗效应始终指向天空,落地时尾部先落地,引信无法击发吗?
跟使用的引信种类有关,如果是使用触发引信(或者叫“碰炸引信”)的炮弹,当其尾部落地,导致引信没有撞击到地面或者撞到目标时,那么炮弹确实会出现不爆炸的情况(炮弹爆炸只能由引信击发,而不是说炮弹只要撞击了目标就会炸的,因为军规级炸药都是钝感炸药,这玩意你就是用锤子砸、用火烧基本上都不会有事),根据题目意图,这里只讨论触发引信,时间引信之类的不与讨论,首先,我们先来了解一下触发引信的结构和工作原理(大概了解):▲某型触发引信结构简图上图就是一个触发引信的结构简图,此时引信处于保险状态,撞针19和发火帽18(中间那块红红的东西)之间是没有直接接触的,中间隔着一段距离,其中撞针外部是套着一个弹簧20的,这个弹簧的作用就是使撞针不会在重力的作用下落下来撞击到火帽(也即是把撞针撑住),而火帽则是固定在一个叫做惯性体8的东西上,外面还有套筒7和保险爪17给挡着,这几个东西的作用就是防止火帽向上运动撞到撞针,所以,此时引信是处于“上锁”状态,是不会被击发的,只有当炮弹被发射出去时,在巨大惯性的作用下,套筒被保险爪勾住,再与惯性体组成一个整体被弹簧6顶起,火帽接触撞针,但是还没被撞击,此时,引信才是已经被解除保险,处于待击发状态(也叫“解除保险状态”)!如下图所示,左边两图分别是引信的保险状态和解除保险状态,注意看惯性体、套筒等的位置(红圈处):▲炮弹引信被击发过程简图也就是说,引信的解锁是需要依靠炮弹发射时那极大惯性的,只有被解锁后,撞针才有机会撞击火帽,产生火花引燃下面的雷管,进一步引爆炮弹里面的装药,那么,撞针是如何撞击火帽的呢?其实这里根据撞针撞击火帽的方法,又可以把触发引信分为瞬时触发引信和延时触发引信,瞬时触发就是一撞击目标就爆炸,需要把引信前端的金属保险盖给取掉,引信一撞到目标,前端会陷进去,撞针底座就会压着撞针撞击火帽,引爆炮弹;而延时触发则不需要去掉保险帽,当引信撞击到目标的时候,撞针不运动,而是发火帽在后面惯性体(具有一定重量)、保险爪和套筒的惯性作用下向前运动与撞针碰撞,从而被引燃!如上图右侧所示,上为瞬时触发,下为延时触发,注意看红圈处!因此,触发引信的结构和大概工作原理就如上图所示,炮弹确实只有在引信受到撞击,且被成功击发的时候才会爆炸,而不是依靠弹体的直接碰撞,也就是说,像题目中说到的那样,如果炮弹尾部落地,那么引信是不会被击发的,因为没有受到撞击,里面的撞针也就不会撞击火帽,最后再顺带说一下,在什么情况下才可能会出现炮弹尾部着地的情况,首先,我们都知道,在膛线的作用下,弹头是会自旋的,自旋能给炮弹带来弹道的稳定性,保证其射击精度,也就是利用了陀螺稳定原理,而根据这个陀螺稳定原理我们可以知道,旋转的速度越大,弹体的摆动角也就越小,同时其轴向稳定性也会越好,如果炮弹的弹道是一条理想的直线,那么这个稳定性确实是越强越好,可惜,不管是枪械还是火炮,其弹道其实是一条抛物线,而既然是抛物线,那么其轴向稳定性就不是越强越好的了,而是要有一个“限度”,为什么?▲弹头稳定轴方向变化草图因为为了保证入射角度以及精度,弹头自旋的稳定轴是必须跟着弹道切线方向变化而变化的,简单来说就是:稳定轴的方向必须时刻平行于弹道的切线方向(或者直接理解成方向相同也行),如上图所示,所以,为了保证弹头不会进入一个“过稳定状态”,其自旋速度就不能太大,这样才能保证弹头的自旋稳定轴会跟着弹道的变化而变化,从而保证弹头的精度和入射角度,而这种弹头自旋稳定轴方向能跟着弹道方向变化而变化的能力也被叫做弹头的“追随稳定性”,因此,一个合适是自旋速度,决定了弹头是否具有追随稳定性,如果弹头的自旋速度太快、陀螺稳定性太好,那么其稳定轴就不会跟着弹道的改变而改变,而是始终保持炮弹出膛时的方向,如下图所示:▲弹头自旋速度过快时的弹道草图因此,题目中提到的“炮弹因陀罗效应始终指向天空,落地时尾部先落地”的情况,其实只有在炮弹自旋速度过快时才会出现的,而不是说大仰角发射就会出现这种情况,只要自旋速度正常,发射仰角的大小是不会影响炮弹入射角度的! 。
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