【正文】 當然在學習中彌補不足，在不足中找尋解決問題的方法是我本次設計的最大收獲，相信本次設計會對我以后的工作有很大的幫助。在此，我真誠地希望各位老師能給予批評和指正，使我的設計更科學合理。通過以上的各種計算來看，本次設計的彈丸結(jié)構(gòu)和性能以及各項指標都滿足設計要求，至此，圓滿完成了設計任務。 得：射程X=6609 m 小結(jié) 通過對飛行穩(wěn)定性及射程的計算，結(jié)果表明該彈滿足技術(shù)指標要求。計算公式： 穩(wěn)定儲備量：％==21％ 擺動波長％ [34] 計算結(jié)果： 穩(wěn)定儲備量：B=21% 擺動波長： λ=將，即（，）畫在迫彈飛行曲線圖上，該點落在穩(wěn)定性曲線的范圍內(nèi)，且穩(wěn)定儲備量為21％，計算結(jié)果表明該彈飛行穩(wěn)定性滿足要求。m2 質(zhì)心至彈底距離x==473mm 彈丸最大橫斷面積S= 空氣密度ρ= 質(zhì)心到阻力中心的距離h==㎜ 查表[10]得：Cx=。 小結(jié)對迫彈尾管、尾翼進行設計，并對尾管及聯(lián)接部分進行了校核，確定了120迫彈的穩(wěn)定裝置的參數(shù)。（2） 考慮傳火孔應力集中時： 公式：=0； MPa 711MPa 其中：=[22] 用第四強度理論計算，公式及強度條件： MPa 已知=600MPa 取=，則 MPa≤MPa 可見，安全系數(shù)n=，強度滿足要求。為272m/s，則:M= v0 /a=272/340=0. 8查對應43年阻力定律C*x 43值，取C*x 43=0. 159彈形系數(shù)= 穩(wěn)定裝置強度校核 尾管強度計算尾管受力分為兩個危險期，第一危險期為點燃期，特點：壓力差大（對外界壓力近似為0）；第二危險期為發(fā)射膛壓最大時期，特點：受慣性拉力最大。彈尾采用固定式尾翼，翼片形狀為平板，定心部突起后置，翼片數(shù)目定為12片，=㎜。 尾管外徑及尾管長度設計 尾管是迫彈穩(wěn)定飛行的重要組成部分，為保證彈丸的飛行穩(wěn)定性，設計時參考了55式120彈彈尾的尾管外徑及尾管長度，確定的尾管外徑d1=㎜，尾管長度a==240㎜，㎜?；舅幑荛L度是根據(jù)藥室容積大小、裝藥量等內(nèi)彈道性能要求確定的。 小結(jié) 通過綜合分析，確定了120迫彈的彈丸結(jié)構(gòu)、材質(zhì)，對結(jié)構(gòu)諸元進行了計算，并對彈丸發(fā)射時的強度及炸藥安定性進行了校核，說明彈丸發(fā)射安全。已知:計算膛壓P：=101= ； 彈重m：； 彈徑d：120mm； 彈丸上殼體質(zhì)量：㎏； 斷面上裝填物質(zhì)量：㎏； 斷面上彈體外半徑：㎜； 斷面上彈體內(nèi)半徑：㎜； 彈體材料強度極限：900MPa 彈體材料屈服極限：600MPa計算公式：σz=p[6] MPaσr=Pc=P[34] MPaσt= MPa按第四強度理論校核 MPa≤K=600MPa=900MPa因此滿足發(fā)射強度要求。m2）7赤、極轉(zhuǎn)動慣量比Jx/Jy 彈體強度計算 彈體發(fā)射強度校核 根據(jù)彈丸設計理論和該彈結(jié)構(gòu)特點，經(jīng)分析，彈丸發(fā)射時最危險截面在閉氣槽處。 計算結(jié)果如表25： 表25 彈丸結(jié)構(gòu)特征數(shù)序號結(jié)構(gòu)特征數(shù)名稱計算結(jié)果備注1彈丸直徑d120mm2彈丸全長L（d）含引信外露長3彈丸質(zhì)量m（kg）4質(zhì)心位置Xc473（mm）距彈尾底平面5極轉(zhuǎn)動慣量Jx（km已知：①彈頭部質(zhì)量（含引信）：㎏ ②圓柱部質(zhì)量：㎏ ③彈尾部質(zhì)量：㎏ ④尾管質(zhì)量：㎏ ⑤尾翼質(zhì)量：㎏ ⑥炸藥質(zhì)量：㎏根據(jù)公式：[30] 式中：—各零件對彈底的質(zhì)量矩； [30] 式中：—各零件的極轉(zhuǎn)動慣量； [30] 式中：—各零件對全彈質(zhì)心的赤道轉(zhuǎn)動慣量。 結(jié)構(gòu)諸元計算彈丸的結(jié)構(gòu)諸元計算即彈丸結(jié)構(gòu)特征數(shù)計算，彈丸結(jié)構(gòu)特征數(shù)是彈丸威力計算、強度計算和飛行穩(wěn)定性計算的必要數(shù)據(jù)。 彈尾材料的選擇 為使全彈質(zhì)量符合設計要求，并且盡可能使全彈質(zhì)心靠前保持良好的穩(wěn)定性，彈尾尾管、尾翼片均采用LC4鋁合金。（5）熱塑炸藥——在鈍化黑索金中加入適量梯恩梯和鋁粉，能使炸藥具有熱塑性，從而可以用熱塑態(tài)壓伸或熱塑性振動的方法裝填炸藥。 （3）黑鋁炸藥（如A32或鈍鋁黑炸藥）——在黑索金中加入適當鋁粉和鈍感劑，以增加爆熱，增強炸藥的燃燒作用。梯恩梯熔點較低，裝填方法可以用螺裝、壓裝和鑄裝。 炸藥的選擇選擇炸藥的原則是：（1） 炸藥的威力和猛度應適合彈丸性能的要求，如榴彈一般選用TNT或B炸藥；破甲彈一般選用以黑索金為主的混合炸藥；迫擊炮彈可以選用硝銨炸藥和TNT炸藥等；（2） 理化性能穩(wěn)定（不吸濕，與彈體材料有相容性，揮發(fā)性小，熱安定性 好），能長期儲存，不變質(zhì)；（3）原料豐富，價格便宜，生產(chǎn)和裝填方便。采用球墨鑄鐵作為迫彈彈體的材料目前還是比較理想的。它的機械強度和延伸率較高。一般可采用鑄鐵、鋼、有色金屬、非金屬等材料。為使迫擊炮彈具有良好的射擊精度，要求彈尾的結(jié)構(gòu)具有充分的對稱性，并使彈尾與彈體盡可能同心[29]。為便于迫擊炮彈裝填和保證底火與擊針對正，起定心作用的翼片突起部直徑應略小于彈體定心部直徑。面積達，穩(wěn)定力矩就大；但當彈丸在飛行中擺動時，面積大，迎面阻力也大。翼片末端有一突起處，其直徑與彈體定心部直徑相當，共同構(gòu)成導引部。尾管的長度與穩(wěn)定性有關(guān)，一般為(12)d。尾管與彈體的連接方式和彈體材料有關(guān)。傳火孔應與輔助裝藥對正，一般分成幾排，且軸向?qū)ΨQ分布。此外，穩(wěn)定裝置還被用來放置和固定發(fā)射藥及基本藥管，保證實現(xiàn)發(fā)射藥的階段燃燒。 穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)對其性能的影響 迫擊炮彈的穩(wěn)定裝置是由尾管和翼片(或稱尾翼)組成的。 炸藥對其性能的影響 迫擊炮彈裝填的炸藥一般為混合炸藥，主要有：梯萘炸藥、B炸藥和熱塑黑17炸藥等。由于鋼材強度低，破片性能差，故目前多采用稀土球墨鑄鐵。=24㎜。對于爆破彈，為了多裝炸藥，應在滿足強度的條件下選取最小壁厚值。為滿足碰擊強度和改善飛行穩(wěn)定性，彈體頭部壁厚一般都比圓柱部和尾部要厚。（4）彈體藥室形狀與壁厚 彈體的內(nèi)腔母線是由直線和弧線組成的，其形狀與外部形狀相對應，因而藥室的尺寸取決于彈體的壁厚。由于小口徑迫擊炮的炮身短，彈輕，下滑動能小，因為為保證可靠發(fā)火需選取較大的間隙。彈體圓柱部直徑比炮膛直徑小，以便形成必要的間隙。由于迫擊炮彈是由圓柱部與尾翼突起來實施膛內(nèi)導引，故圓柱部一般較短()d。但是，在這種情況下，彈丸質(zhì)量增大，射程降低，因而在中，小口徑的迫擊炮彈上很少采用大容積圓柱形彈體。因此，一般的殺傷榴彈和殺傷爆破榴彈均采用流線型。由于迫擊炮彈常在亞音速條件下飛行，因此常采用流線型(或稱水滴形)，即頭部短而圓鈍，圓柱部也較短，彈尾較長且逐漸減小。采用傳爆管結(jié)構(gòu)，必然使彈體的結(jié)構(gòu)復雜化，且質(zhì)量偏心增加。整體式只有一個零件；非整體式是由兩個或者兩個以上的的零件組成。 迫彈彈體結(jié)構(gòu)及材料對其性能的影響 彈體是構(gòu)成迫擊炮彈的主體零件，上接頭螺和引信，下接穩(wěn)定裝置，內(nèi)裝炸藥或其他裝填物，其結(jié)構(gòu)直接影響迫擊炮彈的使用性能?，F(xiàn)有迫擊炮彈的尾部長度lw有如下幾種：小口徑， 初速較低，lw=()d；中口徑，初速居中，lw=()d；大口徑，初速較高，lw=()d[23]。=42㎜。但實際上，除了大容積的 迫彈外，一般迫擊炮彈的圓柱部長度，由于受到迫彈穩(wěn)定方式和空氣阻 力的限制而只有一個較小的值。（3）圓柱部長度lz將影響威力和空氣阻力。一般來說，大容 積爆破彈，其為()d；滴狀殺傷爆破彈和爆破彈，其為 ()d； 滴狀殺傷彈，其為()d[22]。從對目標的侵徹來看，頭部愈尖銳，侵徹 深度愈大。從飛行穩(wěn)定性 來看，則要求短的彈頭部。因此，根據(jù)迫擊炮彈不同的飛行 速度和它在彈道上的擺動程度，將有一個對應的最小空氣阻力的彈頭部長度。彈頭部增長，彈形尖 銳，空氣阻力也小。（2） 彈頭部長度主要影響射程、飛行穩(wěn)定性和對目標侵徹作用。一 般來說，全長的確定原則是在符合質(zhì)量、保證飛行穩(wěn)定、滿足威力要求的條 件下采取的最小長度。（1） 迫擊炮彈的全長l一般不受限制，這一點可使威力大大提高。如下為國內(nèi)55式120mm迫擊炮榴彈的主要性能:55式120mm迫擊炮可配用55式120mm迫殺傷爆破彈、55式120mm迫殺傷爆破短彈、64式120mm迫殺傷爆破彈(因質(zhì)量較輕，也稱”輕型殺傷爆破榴彈”)三種殺傷爆破彈[27]。 有效破片密集殺傷半徑：9m。 本文要做的工作通過查閱資料，參考155式120㎜迫擊炮彈總體結(jié)構(gòu)并分析，完成對迫彈的設計與結(jié)構(gòu)改進，最后對迫擊炮彈外彈道性能進行分析。但是，作為120毫米迫擊炮武器系統(tǒng)的主用彈種殺傷爆迫彈，目前仍采用普通彈體鑄造材料與裝藥，沒有吸收高爆迫彈的發(fā)展成果。彈體材料選