液体发射药火炮

液体发射药作为发射能源的火炮
液体发射药火炮又称“水炮”,是一种以液体发射药代替固体发射药的新型火炮。液体有固定体积而没有固定形状,具有易流动的特性,便于控制。如果采用液态发射药,那么就有可能对发射过程中的发射药燃烧过程实施控制,达到提高火炮发射性能的目的。
许多国家都在研究液体发射药炮。据相关专家预测,液体发射药火炮的诞生是火炮技术的革命性发展,将会在未来战争中取代固体发射药火炮。

液体发射药火炮工作原理

液体发射药火炮( LPG)是使用液体发射药(LP)作为发射能源的火炮。平时可以将发射药与弹丸分开保存,发射时同时装填。研制中的液体发射药火炮有外喷式、整装式和再生式三种形式。再生式液体发射药火炮是发展最快、最接近实用的液体发射药火炮。
整装式液体发射药火炮( Bulk-Loaded Liquid Propellant Gun,BLPG),与固体发射药火炮有相当多的继承性,是采用单元液体发射药一次装填的方式,经点燃底火引燃液体发射药,产生燃气压力推动弹丸运动,其结构比较简单,在20世纪五六十年代进行了大量的研究。由于液体发射药的燃烧及弹丸运动在发射药内部形成空穴,气液界面处由于气液速度差导致液面被侵蚀和卷吸而形成液滴,流体相对于药室壁运动形成湍流及流体破碎。具体的不稳定性在每个内弹道过程中都有所不同。如果缺乏对内弹道的控制,燃烧过程中,早期任何一个扰动的引入,都将会被放大。而且,由于液体发射药的可压缩性较小、化学反应速率对压力波的高度敏感性等因素,这种情况将被加剧,从而导致灾难性的结果。由于整装式液体发射药火炮中液体发射药流动和燃烧过程伴随着流体力学及燃烧不稳定性,使得液体发射药火炮的发射过程难以控制,以至于内弹道过程不稳定,重现性非常差,弹道底易变性仍然难以解决。在20世纪90年代,国内学者对整装式条件下液体发射药火炮装填,采用多孔介质及其附着剂,改善并控制填充于其中的液体发射药燃烧性能,控制燃烧速度,强化化学反应过程,实现了液体发射药比较好的稳定燃烧。近年来,国内学者设计了小口径整装式液体发射药燃烧推进模拟装置,采用多级渐扩型燃烧,研究了整装式液体发射药燃烧稳定性控制问题。