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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标 题: 印度第三代反坦克导弹推进系统设计方案
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年08月30日08:06:46 星期三), 站内信件
印度第三代反坦克导弹推进系统设计方案
先进装甲防护技术的出现使得坦克、装甲车的装甲防护能力大为增强,为了适应作战的
需求,各国一方面在对现役反坦克导弹进行改进,另一方面正加大力度研制新一代的反
坦克导弹。目前,英、德、法三国在其它一些欧洲国家的协助下,正在研制“崔格特”
反坦克导弹,印度也在投入相当的力量加紧研制第三代反坦 克导弹——新型的“毒蛇”
反坦克导弹。
“毒蛇”反坦克导弹
这种反坦克导弹采用红外成像和毫米波制导、串联式空心装药战斗部,具有发射前先锁
定目标、发射后不用管和顶部攻击弹道的特点。此外,新型的“毒蛇”系列还将具有多
平台发射(坦克、装甲车和直
升机)、多用途(对付坦克装甲车、直升机和坚固的掩体工事)的特点。
为了充分发挥“毒蛇”的作战效能,实现精确打击、增强武器系的战场生存能力的目标
,印度防御研究与发展研究所提出了一套与导弹性能相匹配的导弹推进系统设计方案。
高能少烟固体推进剂
远距离攻击目标和战场高生存能力要求推进剂具备能量高(比冲值大)、无烟或少烟和
力学性能优良等特性。传统的双基推进剂具有良好的力学性能和少烟、微烟的特性,但
其能量不能满足需要,比冲值仅为200秒左右。而复合推进剂虽然能量高(比冲值约为2
40秒),但其燃烧排气中烟雾较大,容易暴露发射平台,因而不能满足战术的需要。印
度防御与发展研究所在“毒蛇”反坦克导弹推进系统的设计中,其助推器、主发动机的
推进剂全部采用硝胺推进剂,这种固体推进剂以黑索今、奥克托今等硝胺为主要氧化剂
,具有高能量(比冲值约为230秒)、少烟和力学性能优良等特性,符合新一代战术导弹
的要求。
点火器
根据推进系统的设计要求,助推器和主发动机中的点火药选用硼-硝酸钾的混合物。由于
助推器内部的自由空间小,要求的点火药剂量小,所以将点火药装在一根截面为三角形
的铝质环形管内。铝管安
置在助推器底盘的栅格上,与发动机轴线垂直的顶端盘上有两个硝化棉(仲棉)壳。传
火孔紧靠在发动机轴线,以便火花能够撞击 点火管。
装药设计
根据推进剂燃烧时间的要求,助推器中推进剂装药的弧厚系数为0.2。出于增加截面装填
密度和减少燃烧残渣的考虑,通过多种形状药柱的筛选试验,该研究所最终选择了套管
式药柱。为了避免出现侵蚀燃烧现象,喷管的出口与喷管喉部的面积比定为2。主发动机
的药柱属于端面燃烧型药柱,有助于减少质流量。药柱端面的适度刻槽则 有利于点火。
为了更换药柱的方便,也为了避免采用壳体粘结装药而导致的周期
性热应力,助推器和主发动机全部采用自由装填式装药。
助推器和主发动机分离式结构设计
出于导弹系统的整体考虑,第三代反坦克导弹中的助推器推力与
主发动机推力之比应当大于10,如此之大的推力比对于推力比为6的带固定喷嘴的双推力
发动机而言是难以实现的。因此,印度防御与发展研究所在“毒蛇”的推进系统的设计
中,采用了分离式的助推器和主发动机结构设计方案。助推器与主发动机分离,位于主
发动机的前端,具有四个与导弹轴线成一定夹角的渐扩形喷嘴。这种渐扩形喷嘴一部分
凸出于弹体,另一部分则嵌接于弹体。助推器的喷嘴底盘和主发动机的顶端盘分别与助
推器的壳体和主发动机的壳体是一整体结构。助推器的顶端盘和主发动机的喷嘴底盘与
整个导弹弹体的连接装置采用无螺纹卡扣,这种独特的连接方式有助于耐热层及其它部
件与弹体结 合成为牢固的整体。
燃烧室压力的优化
尽管增大燃烧室的压力可以得到较大的比冲值,但是燃烧室的过高压
力对燃烧室及其它部件材料性能的要求也较高,最终可能导致发动机
重量的增加。在满足所需流量的前提下,该研究所通过优化喷管喉部
的直径、喷嘴的倾斜角和渐扩角,使燃烧室的压力得到优化,从而缩
小了喷嘴的直径和发动机的尺寸,减轻了发动机的重量。
发动机壳体材料
火箭发动机宜选用具有高强度质量比的材料。由于螺纹结合处一般需要2~3毫米的厚度
,出于质量的考虑,不宜选用高强度钢(例如马氏体时效钢、D6AC和15CDV6等)作为发
动机的壳材。“毒蛇”的助推器和主发动机的壳材均选用极限抗拉强度至少为45千克/毫
米2的高强度HE15铝合金。研制过程中曾将有较高极限抗拉强度值的7075铝合金列入
候选材料,但由于这种材料容易发生应力腐蚀现象而没能最终入选。发动机的危险等级
设计为1.5级,正常工作时表面温度为100℃。
绝热层(衬里)
助推器的顶端盘、喷嘴渐扩部分和主发动机喷嘴底盘的绝热层(衬里)是用璃酚经过
模压工艺制得。管形绝热层是用玻璃填充的酚醛树脂缠绕在芯轴上、在高压釜中固化而
得。管形绝热层与底盘绝热层采用搭接方式结合,并粘结在发动机内。助推器和主发动
机喷嘴喉部的衬选用高密度、高强度的石墨。目前助推器中栅格的材料选用中级抗震性
软钢,今后将为复合材料所替代。
排气管
在最初的发动机静态试验中,主发动机的排气管为次音速排气管,这
种类型排气管的优点是能量损失小,但是,由于推进剂配方中含有铝
粉,排气中的铝氧化物可能沉积在喷嘴喉部,使得喷嘴喉部的直径减
小,造成燃烧室压力增大。为了避免这种现象发生,这家研究所选用
了超音速排气管,尽管损失了5%左右的比冲值,但燃烧室中的压力 保持不变。
为了满足战术的需要,整个推进系统的设计能够适应大范围内的温度
变化,以适应武器系统全天候的作战能力要求。
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