李 多,唐恩博,劉曉輝
(北方華安工業(yè)集團有限公司 特種彈藥研究院,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
燃燒彈,又稱縱火彈,是裝有燃燒劑的航空炸彈、炮彈、火箭彈、槍榴彈和手榴彈的統(tǒng)稱。它主要用于燒傷敵方的有生力量,燒毀易燃的軍事技術(shù)裝備和設(shè)備。目前,國內(nèi)燃燒彈已定型30種,其中代表有250公斤航空燃燒彈(低阻型)、87式82毫米燃燒彈、96式152毫米殺傷爆破燃燒彈、120毫米迫擊炮燃燒彈、76式海雙57毫米穿甲爆破燃燒彈、PL96式122毫米榴彈炮燃燒彈、90毫米Ⅰ型航空火箭燃燒彈。燃燒彈中使用的燃燒劑主要有石油基燃燒劑、金屬燃燒劑、鋁熱燃燒劑、油基-金屬燃燒劑及自燃燃燒劑[1]。現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點是陸??杖娏Ⅲw協(xié)同作戰(zhàn),戰(zhàn)爭器材的智能化、機械化程度不斷提高,伴隨高度機械化作戰(zhàn)的是對燃料油的需求急劇增加,在此形勢下,針對敵方燃料油貯存、補給和運輸系統(tǒng)的攻擊就顯得十分重要;同時,在野戰(zhàn)條件下彈藥堆垛(包裝箱)、野營裝備、土木建筑群、戰(zhàn)場可燃隱蔽物、可燃偽裝物等特定目標(biāo)仍然是燃燒彈攻擊的主要目標(biāo)。
針對現(xiàn)代戰(zhàn)場目標(biāo)的多樣性和復(fù)雜性,傳統(tǒng)單一縱火功能的燃燒彈藥已經(jīng)無法滿足作戰(zhàn)需求,需要一種既可對油料、被服、糧食庫、彈藥場等實施縱火,又能通過穿甲打擊油料貯存設(shè)備、指揮中心設(shè)備、發(fā)射車輛、通信樞紐、機動平臺及人員的多功能燃燒彈藥。本文主要介紹一種可同時對易燃物資和燃油貯存、運輸設(shè)施進(jìn)行縱火打擊,又附帶穿甲、殺傷功能的多功能燃燒彈。
該燃燒彈主要由拋射系統(tǒng)、縱火炬、穿燃組件、彈體、彈底等組成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,穿燃組件主要由無線電近炸引信、縱火子彈、序列傳爆裝置、縱火環(huán)、預(yù)制破片、炸藥柱、筒體等組成。
圖1 燃燒彈結(jié)構(gòu)圖
該燃燒彈利用拋爆式設(shè)計,當(dāng)彈丸飛行至預(yù)定區(qū)域時,彈頭配用的電子時間引信點燃拋射藥,拋出縱火炬和穿燃組件,縱火炬落到木質(zhì)彈藥箱、土木工事等易燃物實施縱火;穿燃組件經(jīng)減旋、減速調(diào)姿后,穩(wěn)定下落,當(dāng)穿燃組件前端的無線電近炸引信判定距地面一定距離時作用,將穿燃組件內(nèi)的縱火子彈徑向拋出,同時通過序列傳爆裝置推動預(yù)制破片及筒體破片擊穿儲油容器或輕型裝甲,縱火子彈飛散時碰到儲油容器落下,引燃被擊穿容器內(nèi)噴濺、流淌出的柴油;縱火環(huán)與縱火子彈飛散到干草、棉服等易燃物上將其引燃。
該燃燒彈在結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計、新型高效燃燒劑的使用、新型材料應(yīng)用等方面有著明顯的優(yōu)勢,該燃燒彈的技術(shù)水平可以代表國內(nèi)燃燒彈技術(shù)發(fā)展的最高水平。
該燃燒彈能實現(xiàn)穿甲、縱火、殺傷復(fù)合功能,源于它在結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新設(shè)計。以往的大多數(shù)燃燒彈都只有單一縱火功能,比如250公斤航空燃燒彈(低阻型)、87式82毫米燃燒彈等。還有一種是穿甲燃燒彈,比如76式海雙57毫米穿甲爆破燃燒彈。穿甲燃燒彈的結(jié)構(gòu):中間是尖頭流線型鋼芯,在尖頭上包裹著一層鋁鎂粉,外層再包著一層鉛,然后整個彈頭外形再包一層鐵皮。當(dāng)彈頭擊中鋼板或者鐵皮時,彈頭的外層鐵皮在被擊中的鋼板與彈頭鋼芯的擠壓下變形,從而壓迫鋼芯頭上鋁鎂粉,產(chǎn)生高溫,鋁鎂粉燃燒,而同時鋼芯擊穿鋼板,將熱量帶至鋼板后面的易燃物(如油箱),導(dǎo)致易燃物燃燒[2]。這種穿甲燃燒彈有一個致命的弱點,就是需要與硬質(zhì)目標(biāo)擠壓才能引燃,像枯草、被服等軟目標(biāo)不能直接被引燃。在越南戰(zhàn)爭中,越軍各種防御工事中有一種被稱為土木結(jié)構(gòu)的遮眼部,這種土木結(jié)構(gòu)上面蓋了一層枯草,還有浮土,我國部隊配備的一種56式7.62毫米的穿甲燃燒彈,想用其引燃這種土木結(jié)構(gòu)草棚,由于穿甲燃燒彈需要撞擊硬目標(biāo)才對燃燒劑發(fā)生強烈擠壓,才會摩擦發(fā)火,對于越軍這種軟目標(biāo)無法引燃。
該燃燒彈在結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新設(shè)計,不依賴于撞擊引燃,利用拋爆式設(shè)計,當(dāng)彈丸飛行至預(yù)定區(qū)域,彈頭配用的電子時間引信點燃拋射藥,拋出縱火炬和穿燃組件,縱火炬落到木質(zhì)彈藥箱、土木工事等易燃物均可以實施縱火[3]。穿燃組件通過吊傘調(diào)姿減旋,達(dá)到預(yù)定高度,控制它的近炸引信作用,輸出火焰后,點燃黑火藥拋出縱火子彈,同時啟動用來起爆炸藥的延期雷管,雷管運動至炸藥處起爆炸藥,炸藥驅(qū)動預(yù)制破片及筒體破片擊穿儲油容器或輕型裝甲,縱火子彈飛散時碰到儲油容器落下,引燃被擊穿容器內(nèi)噴濺、流淌出的柴油,縱火環(huán)與縱火子彈飛散到干草、棉服等易燃物上實施縱火[4]。該燃燒彈的穿燃效果如圖2所示。
圖2 燃燒彈穿燃效果圖
該燃燒彈能夠?qū)崿F(xiàn)有效縱火是因為使用了新型高效燃燒劑。該燃燒劑是由金屬合金、可燃劑、氧化劑和粘合劑等組成的一種新型燃燒劑,與鎂基合金燃燒劑相比,具有燃燒溫度高(2 000 ℃以上)、產(chǎn)生的熾熱熔渣熱侵蝕能力強、引燃燒穿木質(zhì)彈藥箱時間短、有效引燃柴油等特點,具有創(chuàng)新性和先進(jìn)性[5]。該燃燒彈內(nèi)有2種縱火元件:一種是獨立的縱火炬,另一種是穿燃組件內(nèi)的縱火子彈[6]。由該新型高效燃燒劑制成的縱火炬密度大、體積小,在同等裝填條件下,裝填的縱火炬數(shù)量多,裝填系數(shù)高;縱火炬強度高,抗沖擊過載能力強;其點火可靠性好,有效火種率高[7]。眾所周知,柴油燃點為220 ℃,閃點為五六十度,平均分子含碳原子10~20,很難揮發(fā),所以在外部的火源以點狀刺激下,柴油很難被點燃,更不容易引發(fā)整體燃燒,以往的燃燒劑對柴油無能為力。由該新型高效燃燒劑制成縱火子彈,火焰噴射長度長,溫度較高,熔渣噴射范圍大,柴油引燃率高,有效引燃柴油是該燃燒的一項重要技術(shù)突破[8]。該新型高效燃燒劑制備工藝簡單,可操作性強,安定性及長貯性能好,適合批量生產(chǎn)要求[9]。該新型高效燃燒劑已通過技術(shù)鑒定,具有廣泛的應(yīng)用前景。新型高效燃燒劑引燃柴油和木箱的效果如圖3所示。
圖3 新型高效燃燒劑的縱火效果圖
新型材料的使用是該燃燒彈能實現(xiàn)復(fù)合功能的保障。該燃燒彈中除了有常規(guī)金屬材料和作為密封和緩沖作用的非金屬材料外,還使用了高纖維非金屬材料作為功能部件[10],非金屬材料作為功能部件的材料使用是特種彈結(jié)構(gòu)設(shè)計上的是一次大膽嘗試,具有創(chuàng)新性。目前,所有彈用鎢基合金預(yù)制破片大多都是采用外表光滑的圓球形,需要的附件較多,工藝復(fù)雜,彈腔內(nèi)空間使用率低,同時圓球形鎢基合金預(yù)制破片飛行時速損失較快,穿透面積小。該燃燒彈采用的是一種扇形結(jié)構(gòu)的鎢基合金預(yù)制破片,在扇形上開槽形成的破片單體是多面體形狀,有效增加了炸藥對預(yù)制破片的應(yīng)力,使其達(dá)到目標(biāo)點的動量變大,增大了穿透面積和殺傷力。新型材料在特種彈上的應(yīng)用對特種彈發(fā)展起著關(guān)鍵和決定性的作用。
本文所介紹的燃燒彈改變了傳統(tǒng)燃燒彈單一縱火功能,是集穿甲、縱火、殺傷為一體的多功能燃燒彈,為我軍提供了“頂用”的裝備。在結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計、新型高效燃燒劑的使用、新型材料應(yīng)用等方面有著明顯的優(yōu)勢,提升了作戰(zhàn)效能,擴展了作戰(zhàn)領(lǐng)域,高精度、高水準(zhǔn)實現(xiàn)戰(zhàn)技指標(biāo),能適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭,引領(lǐng)燃燒彈藥設(shè)計的方向,功能復(fù)合型為特種彈藥的發(fā)展指引了方向,在某種程度上提供了一體化解決方案。