靈巧彈藥工程

前言

不久前，楊紹卿研究員將他的新作《靈巧彈藥工程》一書的樣稿送給我，請我為該書作序。作為一名同行和見證人，能夠為我國靈巧彈藥工程的開山立論之作作序，感到非常榮幸。我結(jié)識楊紹卿研究員是在十五年前。那年，我作為中國兵工學(xué)會彈道專業(yè)委員會主任委員主持召開了當年的學(xué)術(shù)年會。會上楊紹卿研究員做了題為“靈巧彈藥技術(shù)及其發(fā)展”的學(xué)術(shù)報告，他關(guān)于靈巧彈藥的技術(shù)內(nèi)涵、工作原理、作戰(zhàn)效能、關(guān)鍵技術(shù)以及發(fā)展思路的精辟論述給我留下了深刻印象。約二年之后，時任南京理工大學(xué)校長的我專程赴楊紹卿研究員就職的中國兵器工業(yè)第203研究所，聘請他為我校的兼職教授，并頒發(fā)了聘書，目的在于加強我們在靈巧彈藥技術(shù)領(lǐng)域的合作，促進我校該專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。自那以后，楊紹卿研究員與我校的合作日益緊密和深入，我校的靈巧彈藥毫米波敏感器技術(shù)和小型彈載激光雷達探測技術(shù)等也因他的大力支持和悉心指導(dǎo)得到了迅速發(fā)展，并成功地應(yīng)用于工程型號。光陰轉(zhuǎn)瞬即逝，十五年來，我親眼目睹了楊紹卿研究員及其所率領(lǐng)的科研團隊作為我國靈巧彈藥領(lǐng)域的拓荒者所走過的艱難曲折歷程和付出的巨大努力，見證了他們所取得的令人矚目的成果和開辟的重大技術(shù)領(lǐng)域。他們攻克了靈巧彈藥的代表性彈種——末敏彈的關(guān)鍵技術(shù)，建立了我國末敏彈的設(shè)計、分析、仿真、試驗、制造、驗收和評估等的方法、規(guī)范和理論體系，使我國躋身于美、俄、德、法等少數(shù)能自行研制末敏彈的國家之列；他們研制成功在我國彈藥發(fā)展史上具有里程碑意義的第一個末敏彈武器系統(tǒng)，該系統(tǒng)已成為我軍具有世界先進水平的遠距離反規(guī)模裝甲最有效、最具威懾力的武器。如果說《靈巧彈藥工程》一書是楊紹卿研究員對多年工程實踐的總結(jié)、提煉和升華的話，那么書中的觀點、方法、技術(shù)和理論則是對他們所取得成果的最好詮釋。

內(nèi)容概要

靈巧彈藥集傳統(tǒng)彈藥技術(shù)、導(dǎo)彈技術(shù)、光電子技術(shù)、計算機技術(shù)、目標探測識別技術(shù)、彈道氣動力技術(shù)、新型戰(zhàn)斗部技術(shù)、小型化與抗高過載技術(shù)等于一體，近年來得到了迅速發(fā)展，已形成一個新的技術(shù)和裝備領(lǐng)域。為適應(yīng)我國靈巧彈藥技術(shù)和裝備發(fā)展的需要，特撰著《靈巧彈藥工程》一書。該書共8章，系統(tǒng)地總結(jié)了作者及其科研團隊在該領(lǐng)域二十余年的科研成果，內(nèi)容包括靈巧彈藥的內(nèi)涵、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展方向、末敏彈構(gòu)造及作用、末敏彈的總體設(shè)計、末敏彈外彈道設(shè)計、子母類彈藥的開艙拋射過程設(shè)計、穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)設(shè)計、目標探測識別系統(tǒng)設(shè)計、EFP戰(zhàn)斗部設(shè)計等。    書中內(nèi)容新穎，圖文并茂，實踐與理論有機結(jié)合，是一本有重要參考價值的著作?？晒氖略擃I(lǐng)域科研、設(shè)計、試驗、生產(chǎn)及使用的工程技術(shù)人員參考，也可供相關(guān)專業(yè)的高等院校師生參考。

作者簡介

楊紹卿，1941年生于遼寧省康平縣，1967年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系，1981年～1984年在美國Texas A&M大學(xué)研修控制工程，現(xiàn)為中國兵器工業(yè)第二○三研究所研究員、中國兵器工業(yè)首席專家、國家重點型號總設(shè)計師、中國人民解放軍總裝備部槍炮彈箭專家組顧問、國務(wù)院中央軍委軍工產(chǎn)品定型專家咨詢委員會委員。長期從事火箭與靈巧彈藥的理論和工程技術(shù)工作，歷任國家重點課題或型號“火箭彈飛行理論”技術(shù)負責(zé)人、”末敏彈系統(tǒng)技術(shù)預(yù)研”總研究師、“末敏彈先期技術(shù)演示驗證”總研究師、“火箭末敏彈武器系統(tǒng)“型號總設(shè)計師、”炮射末敏彈系統(tǒng)”型號總設(shè)計師等職。發(fā)表論文近三十篇，獨著或合著《火箭彈散布和穩(wěn)定性理論》、《火箭彈散布計算》、《末敏彈系統(tǒng)理論》、《彈藥工程》等多部著作。作為第一完成人獲國家科技進步一等獎一項、國防科技進步二等獎二項，并獲國務(wù)院政府特殊津貼、全國國防系統(tǒng)勞動模范、總裝備部預(yù)研先進個人稱號、國家創(chuàng)新能力先進工作者稱號、光華科技獎、中國兵工學(xué)會科學(xué)技術(shù)特等獎以及俄羅斯國家莫欣科技獎等。

書籍目錄

第1章  靈巧彈藥概論  1.1  引言  1.2  靈巧彈藥的技術(shù)內(nèi)涵和特點  1.3  靈巧彈藥的發(fā)展概況    1.3.1  末敏彈    1.3.2  末制導(dǎo)及制導(dǎo)彈藥    1.3.3  彈道修正彈藥  1.4  靈巧彈藥的發(fā)展方向及關(guān)鍵技術(shù)探討第2章  末敏彈的基本構(gòu)造與作用過程  2.1  全備末敏彈  2.2  末敏子彈  2.3  末敏子彈主要部/組件技術(shù)特性    2.3.1  減速減旋裝置及旋轉(zhuǎn)傘    2.3.2  復(fù)合敏感器系統(tǒng)    2.3.3  EFP戰(zhàn)斗部  2.4  末敏彈組裝    2.4.1  子彈彈體與戰(zhàn)斗部的組裝    2.4.2  電子模塊組裝    2.4.3  末敏子彈組裝    2.4.4  末敏彈全彈組裝  2.5  末敏彈作用過程    2.5.1  末敏彈開艙拋射過程    2.5.2  末敏子彈分離過程    2.5.3  旋轉(zhuǎn)傘張開過程    2.5.4  穩(wěn)態(tài)掃描過程    2.5.5  戰(zhàn)斗部起爆攻擊過程第3章  末敏彈總體設(shè)計  3.1  戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標  3.2  總體設(shè)計的基本內(nèi)容  3.3  外彈道設(shè)計    3.3.1  母彈開艙點與子彈拋傘點參數(shù)設(shè)計    3.3.2  穩(wěn)態(tài)掃描參數(shù)設(shè)計  3.4  動態(tài)補償參數(shù)設(shè)計    3.4.1  動態(tài)補償?shù)幕靖拍?   3.4.2  敏感軸前置角設(shè)計    3.4.3  EFP戰(zhàn)斗部起爆時間設(shè)計  3.5  射程與密集度    3.5.1  射程    3.5.2  密集度    3.5.3  末敏子彈落人給定區(qū)域的概率  3.6  命中概率計算    3.6.1  蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法簡介    3.6.2  命中概率計算流程    3.6.3  母彈開艙點狀態(tài)模擬    3.6.4  末敏子彈減速減旋段終點狀態(tài)模擬    3.6.5  穩(wěn)態(tài)掃描段狀態(tài)模擬    3.6.6  目標及探測識別模擬    3.6.7  EFP攻擊目標的模擬  3.7  效能評估    3.7.1  對目標的毀傷概率    3.7.2  毀傷給定目標數(shù)的用彈量    3.7.3  末敏彈效能示例第4章  末敏子彈的拋射與分離  4.1  末敏子彈拋射過程物理模型  4.2  末敏子彈拋射過程數(shù)學(xué)模型    4.2.1  基本假設(shè)    4.2.2  拋射過程方程的建立    4.2.3  拋射過程方程的簡化  4.3  拋射過程方程中參數(shù)的確定  4.4  拋射過程方程求解    4.4.1  數(shù)值解法的選擇    4.4.2  初始值計算    4.4.3  特征點解法  4.5  拋射裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計    4.5.1  裝藥品號及配比關(guān)系分析    4.5.2  拋射裝藥結(jié)構(gòu)的確定  4.6  拋射過程數(shù)學(xué)模型試驗驗證    4.6.1  驗證試驗方案設(shè)計    4.6.2  被試品原始參數(shù)    4.6.3  試驗結(jié)果及模型誤差    4.6.4  結(jié)果分析  4.7  末敏子彈串分離過程分析  4.8  彈底分離數(shù)學(xué)模型    4.8.1  基本假設(shè)    4.8.2  分層彈底運動方程建立    4.8.3  彈底運動主要參數(shù)求解  4.9  彈底分離速度的影響因素  4.10  彈底分離數(shù)學(xué)模型的試驗驗證  4.11  推板分離方法  4.12  末敏子彈分離運動數(shù)學(xué)模型  4.13  末敏子彈分離方案設(shè)計舉例  4.14  子彈分離距離數(shù)學(xué)模型驗證第5章  末敏彈飛行彈道  5.1  概述  5.2  末敏彈母彈飛行彈道    5.2.1  參考坐標系    5.2.2  末敏彈母彈運動方程    5.2.3  作用在末敏彈母彈上的力和力矩    5.2.4  末敏彈母彈6自由度剛體彈道方程  5.3  末敏彈減速減旋段飛行彈道    5.3.1  作用力和力矩    5.3.2  減速減旋段運動方程    5.3.3  減速減旋段彈道計算初始條件  5.4  末敏彈穩(wěn)態(tài)掃描段彈道    5.4.1  主旋轉(zhuǎn)傘運動模型    5.4.2  傘盤運動模型    5.4.3  末敏子彈彈體運動模型    5.4.4  聯(lián)系方程    5.4.5  末敏子彈掃描角近似變化規(guī)律  5.5  EFP飛行彈道    5.5.1  EFP飛行彈道模型    5.5.2  EFP命中點第6章  穩(wěn)態(tài)掃描系統(tǒng)  6.1  穩(wěn)態(tài)掃描角    6.1.1  穩(wěn)態(tài)掃描角設(shè)計    6.1.2  設(shè)計參數(shù)對穩(wěn)態(tài)掃描角的影響    6.1.3  掃描角的擺動頻率  6.2  旋轉(zhuǎn)傘    6.2.1  旋轉(zhuǎn)傘參數(shù)設(shè)計    6.2.2  傘彈系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運動中的相對扭轉(zhuǎn)問題    6.2.3  旋轉(zhuǎn)傘穩(wěn)定性分析  6.3  減速減旋裝置    6.3.1  減速傘設(shè)計    6.3.2  減旋翼設(shè)計  6.4  穩(wěn)態(tài)掃描參數(shù)測試第7章  復(fù)合探測識別系統(tǒng)  7.1  復(fù)合探測識別系統(tǒng)概述    7.1.1  復(fù)合探測識別系統(tǒng)組成及特點    7.1.2  國外末敏彈探測體制概述  7.2  輻射計在目標探測中的應(yīng)用    7.2.1  輻射計探測目標的原理    7.2.2  目標探測波段的選擇    7.2.3  目標/背景輻射特性  7.3  不同波段輻射計的對比分析  7.4  輻射計設(shè)計    7.4.1  輻射計設(shè)計的主要要求    7.4.2  視場角分析    7.4.3  信號帶寬分析    7.4.4  靈敏度分析    7.4.5  輻射計分析  7.5  雷達在目標探測中的應(yīng)用    7.5.1  雷達最小發(fā)射功率    7.5.2  毫米波近程雷達對目標的探測原理    7.5.3  激光雷達用于目標探測  7.6  恒虛警信號檢測技術(shù)  7.7  提高探測系統(tǒng)性能的方法第8章  EFP戰(zhàn)斗部設(shè)計  8.1  EFP戰(zhàn)斗部的概念及歷史  8.2  EFP的成形力學(xué)  8.3  EFP的空氣動力學(xué)  8.4  EFP戰(zhàn)斗部的設(shè)計方法    8.4.1  常用設(shè)計軟件介紹    8.4.2  材料本構(gòu)模型及狀態(tài)方程    8.4.3  幾種常用材料的性能參數(shù)  8.5  EFP戰(zhàn)斗部設(shè)計    8.5.1  EFP戰(zhàn)斗部的總體方案確定    8.5.2  結(jié)構(gòu)設(shè)計    8.5.3  飛行穩(wěn)定性分析    8.5.4  外彈道分析    8.5.5  EFF的侵徹威力設(shè)計  8.6  EFP戰(zhàn)斗部試驗    8.6.1  EFP成形試驗    8.6.2  EFP飛行試驗    8.6.3  EFP穿甲威力試驗    8.6.4  EFP終點效應(yīng)的評估  8.7  EFP戰(zhàn)斗部的發(fā)展及需要解決的問題    8.7.1  EFP戰(zhàn)斗部技術(shù)新的發(fā)展    8.7.2  EFP戰(zhàn)斗部技術(shù)研究中要繼續(xù)解決的問題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：彈藥是武器系統(tǒng)對目標實施毀傷的單元，是最重要最活躍的元素之一。傳統(tǒng)彈藥，如槍彈、追擊炮彈、榴彈、火箭彈、航空炸彈等以其制造簡單、使用方便、價格低廉、火力迅猛、密集壓制等特點在戰(zhàn)爭的歷史上發(fā)揮了巨大作用，但其缺點也暴露得越來越明顯。主要表現(xiàn)在兩個方面：其一，使用者在發(fā)射或投射彈藥后再也無法干預(yù)和矯正彈藥的行為和狀態(tài)；其二，彈藥自身亦沒有修正和駕馭自己行為和狀態(tài)的能力。因此，在諸多因素影響下，傳統(tǒng)彈藥的散布較大、精度較差、效能較低。在戰(zhàn)場上，為達到一定的作戰(zhàn)目的，如擊毀敵方的坦克、自行火炮或破壞敵方的工事、據(jù)點、重要軍事目標等，往往需要形成“彈雨”，消耗大量彈藥。此時不是以發(fā)數(shù)計，而是以噸位計。這不僅給彈藥的供給造成困難，而且也給自己的生存帶來威脅。在許多情況下，由于戰(zhàn)場情況瞬息萬變，即使彈藥的供給有保障，也很難有機會發(fā)射如此大量的彈藥。導(dǎo)彈的出現(xiàn)則改變了這種狀況。它利用制導(dǎo)裝置控制飛行彈道，按已知目標位置和所要求的精度將自己導(dǎo)向目標。其高精度、高性能不僅對戰(zhàn)斗雙方的勝負起著重要的作用，甚至可以改變雙方的作戰(zhàn)方式。但戰(zhàn)爭的實踐表明，導(dǎo)彈武器依然存在若干不足，諸如武器系統(tǒng)組成高度復(fù)雜，研制和采購成本高昂，使用維護難度巨大，對指揮、操控、維護等人員的知識和技術(shù)水平要求頗高，而且，由于不能形成迅猛而密集的火力，無法有效毀傷和壓制群目標和面目標，因此它并不適宜于所有戰(zhàn)爭場合。近年來，兼收傳統(tǒng)彈藥和導(dǎo)彈精華的靈巧彈藥異軍突起，已發(fā)展成全新的技術(shù)和裝備領(lǐng)域，與傳統(tǒng)彈藥、導(dǎo)彈形成鼎立之勢。因此，探討靈巧彈藥的技術(shù)內(nèi)涵、特點、發(fā)展態(tài)勢等則顯得十分必要。

編輯推薦

《靈巧彈藥工程》是由國防工業(yè)出版社出版的。

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