资料图
众所周知,身管武器发射的弹丸绝大多数都使用自旋稳定防止弹丸在空中翻滚。当弹丸在空气中飞行时,因为受到头部空气阻力和尾部低压区压力的影响,如果不采取一些稳定措施,弹丸就会翻跟头,失去威力。用一些术语描述的话,弹丸之所以会翻跟头,是因为弹头的角动量因为外力力矩而被改变,因此让弹丸稳定的要点就是想办法保持弹丸的角动量或引入一些外力抵消翻转力的影响。除了尾翼和自转这两种方式外,还有一种非常特殊的方法,你绝对不知道。
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自旋稳定就是借助了角动量的稳定方式。如果弹丸绕着自身轴线旋转,弹丸的角动量就会增加,自旋速度越快角动量就越大。而身管赋予弹丸的自旋速度极快,弹丸拥有的角动量极大,在有效射程里就足以抵消外界力矩的影响,因此就能保持稳定。但是自旋稳定对弹丸质心到压心(空气阻力和其他空气力作用在弹丸上的等效中心)的距离——通常是长径比——有要求,当长径比超过7时,需要的转速就会太快,影响弹丸强度。尾翼稳定则是利用飞行时尾翼受到的气动力抵消外界翻转力,道理比自旋稳定要简单的多。
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但人类的创意是无穷尽的,瑞典古斯塔夫无坐力炮配用的一种破甲弹采用了一种全新的稳定方式。这款破甲弹的头部都有一根长长的头螺,杆尾部的弹头很平,看起来是一种阻力很高的头型。但是实际上,传统头型的炮弹在飞行中会产生激波,附在弹头表面,会给弹头带来较大的阻力。而突出的头螺产生的是脱体激波,不影响到尾部的弹头,因此受到的阻力反而比传统头型小。而炮弹尾部也没有尾翼,而是一个圆柱形桶。弹丸飞行过程中头部排开空气,尾部会产生一个没有空气的低压区,而这个桶能保持和扩大这个低压区,利用周围起亚较高的气流和此低压区的压力差产生稳定力矩,起到和传统尾翼相同的效果。
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