[发明专利]一种适用于小角度入水的超空泡长尾射弹

说明书

本发明公开了一种适用于小角度入水的超空泡长尾射弹。可用于水面舰艇甲板或者直升机发射。该射弹由具有多个空化器的弹头和带有加强筋的弹体组成。具有多级呈阶梯状的圆柱形空化器让射弹在速度较小时也可以形成尽可能大的空泡，减少射弹入水后的速度损失，增大射弹的射程，于此同时还可以改善弹头小角度入水的航行状态。弹体采用尾翼和加强筋的结构，可有效防止射弹翻转，让射弹的航行状态更加地稳定。

技术领域

本发明涉及水下射弹领域，具体是一种结构优化超空泡射弹。

背景技术

由于超空泡技术具有十分良好的减阻性能，世界各国都十分注重超空泡技术的研发和应用。目前关于超空泡技术的研究主要集中于超空泡鱼雷，超空泡射弹等。

超空泡射弹发射后在水中形成超空泡包裹弹体，此时弹体表面的表面粘性阻力大幅减小，这样可以提高射弹的速度。因此超空泡射弹能够高速稳定入水，入水后形成超空泡，利用超空泡在水中减阻航行，实现水中高速、远距离航行，有效摧毁水下目标。

超空泡射弹作为一种新型武器，它主要被用于反鱼雷和反鱼雷作战系统。它通常有两种作战方式，一种是安装在反鱼雷航行体的水下船体，水面舰艇或者潜艇内，采用水下发射系统发射，通过密集发射方式来拦截敌方鱼雷。另一种是安装在直升机的火炮系统，以高速入水的动能打击水下目标。第二种应用方式最典型，最成功的就是美国诺斯洛普.格鲁门公司研制的机载快速灭雷系统，简称RAMICS。该系统安装在直升机上，发射一种特殊的尾翼稳定超空泡穿甲弹，弹丸入水形成超空泡，利用动能破坏目标水雷。

超空泡射弹武器作为一种新概念武器，可以弥补传统反手雷手段反应速度慢，作战效率低，安全性差的不足，从而提高海军对水雷的扫除能力和效率。由于超空泡射弹安装在直升机上，而直升机良好的机动性可以提高反水雷快速反应能力，所以超空泡射弹武器的反水雷作战响应速度快。反水雷舰艇在浅水区域对目标实施作业时，潜艇自身受水雷威胁风险比较大，而机载超空泡射弹系统是一种非接触作业方式，所以它的安全性能大大增加。大型灭雷具的价格在100~600万美元之间，并且新型的一次性灭雷具也需要几万美元，而超空泡射弹的造价只需要几万人民币，所以超空泡射弹更具有经济优势。

超空泡射弹虽然具备许多优势，但是也有许多需要改进的地方。超空泡射弹发射后没有推进装置提供动力，也没有控制装置控制它的航行状态，所以它弹道性能的实现主要是靠流体动力性能，而流体动力特性最关键的问题就是射弹的外形设计。外形设计有两个重点需要考虑。一是快速性。超空泡射弹自身没有动力系统，入水之后射弹要快速生成超空泡并且空泡要包裹弹体，所以射弹在具有一定的初速度时，它的外形设计十分重要。二是稳定性。超空泡射弹的整个弹道过程中，涉及到跨介质飞行。在跨介质飞行的时候，射弹的入水角度会影响射弹的弹道形成，当入水角度特别小的时候甚至会产生外漂的现象

中国专利108844418A公布了一种尾翼稳定高速超空泡射弹。该发明采用了尾翼稳定的方式，在射弹尾部增加了尾翼，可改善普通弹道易弯曲，直线性较差的缺点。但是该发明的尾翼处的半径比圆柱形弹体的最大半径明显要大，要想使超空泡完全包裹射弹，射弹必须要有比较大的速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于小角度入水的超空泡长尾射弹。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种适用于小角度入水的超空泡长尾射弹，包括弹头、 加强筋、 尾翼和后部固定端；弹头具有阶梯状的多级空化器，加强筋、尾翼均固定在弹头与后部固定端之间，同时尾翼均匀地围绕固定在加强筋上。

所述弹头空化器的数量为6到8个，空化器的半径呈线性变化；最前端半径最小的空化器为圆盘空化器；每一级空化器的长度由前到后逐渐缩短。

所述加强筋位于弹轴中心位置。

所述加强筋和尾翼的长度占射弹长度的二分之一。

所述尾翼的宽度不超过弹头最大的半径。