專利名稱:航空炮射中通導彈的制作方法
技術領域：
一種空對空導彈，通過用“阻力整流動力筒道”技術改良后的導彈。并為這類導彈配套的發(fā)射炮具。使得通過炮射導彈的方式，大大提高航空導彈的發(fā)射效率。本專利申請的核心內容是用“阻力整流動力筒道”技術，改良多種飛行和潛行彈藥，不僅形成空對空中通導彈，而且形成；中通子彈、中通炮彈、中通火箭彈、中通魚雷、中通空對地和地對空導彈等。
二、技術背景
I、本專利申請的核心內容是用“阻力整流動力筒道”技術，改良多種需要飛行的彈藥。高速飛行的彈藥承受著巨大的流體阻力，并且直接影響了彈藥的發(fā)射距離和發(fā)射方式。前后慣通的筒道對這類彈藥有以下功用；第一、使迎面流體阻力被化解并導入筒道;第二、氣流高速通過筒道內部時，與筒壁磨擦生熱，但是這些磨擦力產生的熱能，又能加熱后續(xù)進 入筒道的氣流，使后續(xù)氣流膨脹做功，因此筒道內部阻力是可以被利用的，幾乎相當于無阻力；第三、當進入筒道的流體從尾部噴出時，通過對筒道尾部出口的動力設計，可以對彈體產生向前的推力，更進一步化解前進中的流體阻力；第四、被導入筒道內的流體，可以通過內置的方向舵，調整彈藥的飛行方向，使外置的流體動力學裝置可以省略，為炮射提供了便利條件；第五、通過筒道進入的氧氣，可以替代火箭、導彈等自身攜帶的氧化劑，大大減少載荷。
2、當前成熟的各類彈藥的發(fā)射技術、引導技術、引爆技術，都可以根據需要整合進相應的彈藥使用過程中。
3、航空炮射中通導彈技術與載機的整合,將使載機載荷布局合理性,大大提高。

發(fā)明內容
通過著重說明航空炮射中通導彈(主要是空對空導彈)為例，闡述中通彈藥的各種應用。
航空炮射中通導彈的組成為；圓柱型彈體、前后慣通的中通筒道、內置舵板式方向舵、燃燒室、發(fā)射墊板、發(fā)射整流罩、引導裝置、戰(zhàn)斗部、燃料、磨擦熱點火裝置、炮彈發(fā)射藥及藥筒、滑膛炮。
I、圓柱型彈體；導彈外觀為圓柱型(也可以是水滴型的后半部)，作戰(zhàn)載荷決定其粗細和長短。一般認為，為了適應一炮多彈的方便原則，主要靠彈體長度而非直徑調節(jié)，來滿足不同類型的導彈需要。例如；加長戰(zhàn)斗部可提高裝藥量、加長燃量艙，提高飛行距離。提高飛行距離還可以通過提高炮射初速來實現。
2、前后慣通的中通筒道；通道的前端開口基本占據導彈頂部的圓柱體截面，只為引導頭和引信在前部圓環(huán)上留出必要位置，并且充分考慮流體阻力因素。筒道為喇叭狀空腔連接較細管道的結構。這種結構的意義在于；第一、將迎流面所遇到的阻力流體，全部以流線型的喇叭狀空腔導入內部筒道。這個喇叭狀空腔結構，與普通彈頭的尖頭狀結構具有相同的作用，都是便利流體流過。不同的是，一個是流到外面了，一個是把流體整合進內部筒道了 ；第二；根據流體力學原理，單位時間內流入的流體與單位時間流出的流體相等。不同的是不同段位的流速。因此大開口細管道的結構，不會增大流體阻力，只會通過細管道節(jié)省出必要的彈體空間，用以加裝各種載荷；第三、對于氣流而言，細管道有利于壓縮空氣，集中供氣，有利于燃燒；第四、燃燒室可以視作筒道的一部分，即可以屬于渦輪發(fā)動機的，也可以屬于渦噴發(fā)動機的，還可以屬于火箭發(fā)動機的燃燒室；第五、對于固體燃料而言，筒道可以慣穿固體燃料實現首尾慣通，并將空氣送達燃燒裝置，免帶氧化劑。這時固體裝藥模塊需要做成中空的，與中通筒道相匹配。
3、內置舵板式方向舵；內置方向舵由環(huán)形軌道、舵板、舵板固定軸組成。在本人的專利申請“電磁空天發(fā)動機”(申請?zhí)枺?br>201110028723. 9)中，有一個方案為“太空噴氣舵”，用以從飛行器內部調節(jié)飛行方向。本申請中的內置方向舵與之結構與功用相類似。在本方案中，舵板固定軸帶動舵板可以360度在環(huán)形軌道內轉動，舵板可以在固定軸上簡單擺動(或稱左右擺動或稱上下擺動)。固定軸帶動舵板360度的轉動和舵板的簡單擺動就可以使其可以自由調節(jié)筒道內的流體，產生相應力矩，達到調整導彈飛行方向的目的。內置方向舵可以置于前端喇叭狀空腔 內，也可以置于中間段的管道內，還可以與太空噴氣舵一樣置于尾端，據體情況根據實際需要與可能而定。內置方向舵的最大功用在于把導彈外部的氣動系統(tǒng)內置，從而為炮射導彈提供了便利條件。
4、燃燒室、引導裝置、戰(zhàn)斗部、燃料都是傳統(tǒng)導彈的必備要素，技術成熟，僅需根據需要與新技術整合形成整體即可。其中燃燒室和燃料是可選擇要素，而不是必備要素。例如短程空對空導彈，由于初始發(fā)射速度大，飛行阻力小,且中通筒道有阻力變動力的功能，所以就不一定需要再加燃料和燃燒室，使得彈體更加縮小。
5、發(fā)射墊板；由于導彈中通，如果沒有輔助手段，發(fā)射藥所形成的氣體必然順著筒道從前段噴出，不能成為推動彈藥出膛的動力。用墊板形成阻隔，使發(fā)射時發(fā)射藥產生的爆炸氣體通過推動墊板而推動導彈發(fā)射。當導彈和墊板出膛后，墊板自動脫落，從而實現導彈順利發(fā)射的目的。
6、炮彈發(fā)射藥及藥筒；這一部分就是傳統(tǒng)的火炮發(fā)射的動力裝置，裝藥量根據發(fā)射距離和發(fā)射條件決定。傳統(tǒng)裝藥筒是一次性使用的。本人認為，利用現代技術處理，裝藥筒可以成為炮體的一部分而多次使用，從而達到減少戰(zhàn)機載荷的目的。方法是裝藥筒可以做成可以臨時自動裝藥的結構，每次發(fā)射前，利用機載自動控制系統(tǒng)，根據需要為其裝藥。由于每次發(fā)射使用后藥筒會處于高溫裝態(tài)，可以多備幾個藥筒，發(fā)射后退出、冷卻，再裝藥，再上膛。
7、磨擦熱點火裝置；攜帶燃料的導彈，都需要點火。本裝置是基于這樣的理念；彈體在炮膛中滑動加速時，與炮管磨擦產生高溫，為此炮彈都要加裝防熱帶，防熱帶就承受了大部分的磨擦熱量。將這一熱量通過防熱帶(又可理解成集熱帶)，傳導致點火器，實現點火。也可以通過熱電金屬將其變成電流實現點火。根據現有技術，導熱點火時間與炮彈在炮膛中的時間相匹配，可以做到。這樣可能大大單化導彈結構。對于需要不斷點火的導彈發(fā)動機，可以用傳統(tǒng)點火裝置或本人“阻力整流動力筒道”技術方案中的發(fā)電技術解決。
8、滑膛炮；這是用來發(fā)射炮射導彈的裝置。根據所發(fā)射的彈體的體積，可以是單發(fā)的，也可以是連發(fā)的。發(fā)射空空導彈的航炮應考慮發(fā)射的后坐力對飛機的影響，可以考慮用無后坐力滑膛炮。
9、發(fā)射整流罩；之所以最后談這一方案，是因為這一方案可能用不到，也可能必不可少；可能高速發(fā)射方案必須用到，也可能低速發(fā)射射方案用不到。但是從簡單結構的要求出發(fā)，能不用盡量不用為好。特別是整流罩的使用所帶來的復雜性和麻煩不是一般得多，只有非用不可時再考慮使用。炮射導彈沒出膛時，或發(fā)射墊板沒脫離彈體時，中通管道沒有慣通，這時彈體的頂端非流線形，流體阻力巨大，如果這一巨大的瞬時阻力足以對導彈的功能產生不可忽略的影響，就需要發(fā)射整流罩。否則可能明顯影響彈體的出膛初速。對于無自帶燃料的中通子彈、中通炮彈、短程空對空中通導彈而言，低初速是不可容忍的。發(fā)射整流罩就是使彈體沒實現中通以前，整流彈體頂端，使致呈流線型，減小流體阻力，達到高初速的要求。彈體一出膛就迅速脫落。如果必須用發(fā)射整流罩時，可以考慮用發(fā)射熱點火裝置的原理，用前端防熱帶所聚集的熱能快速使其脫落。時間的匹配，以現有技術，同樣不難做至IJ。如果前端不設整流罩，從筒道內進入的氣體，也可能有效幫助發(fā)射墊板的有效脫落。如果能做到這一點，不用發(fā)射整流罩就成了完美的方案了。10、以現有成熟技術，根據需要和不同彈藥的特點，與以上所述的新技術，的部分或全部進行不同的組合，就可以形成節(jié)能高效的各類新型彈藥；中通子彈、中通炮彈、中通火箭彈、中通魚雷、中通空對地和地對空導彈等。
四具體實施方式
機載空空導彈滑膛航炮是發(fā)射炮射空對空中通導彈的必要載具?？諔?zhàn)時，飛機高速飛行中開炮發(fā)射導彈。發(fā)射藥點火，推動導彈在炮膛中加速并以大初速出膛。導彈出膛瞬間，發(fā)射墊板脫落，磨擦熱點火裝置和磨擦熱脫(發(fā)射整流)罩裝置同時工作，完成脫掉發(fā)射整流罩和導彈點火的工作，導彈開始工作。高初速帶來的強大的迎面氣流，為導彈動力提供了充足的氧元素。中通結構使導彈受到的空氣阻力非常小。導彈就在大動力，低阻力的狀態(tài)下實現高速穩(wěn)定的飛行。氣流在筒道內壁磨擦消耗了部分導彈動能，但是磨擦所生的熱又同時加熱了流經筒道的后續(xù)氣體，并且最終變成導彈的前進動力。所以這部分消耗遠低于氣流磨擦消耗不能被利用的外部整流方式。通過彈體頂端進入中通筒道的流體，最終都要通過筒道的尾端排出，因此對彈體有最終的推力。當導彈需要改變方向時，引導裝置向內置方向舵發(fā)出指令。內置方向舵自動控制系統(tǒng)根據指令在環(huán)形軌道內轉動舵板固定軸，并適度擺動舵板角度，使其通過與流經筒道內的流體互動，產生改變導彈方向的力矩，使導彈飛向所需要的方向。
機載空空導彈滑膛航炮可以發(fā)射超遠距、遠距、中距、短距，超距空對空的中通導彈。還可以發(fā)射不攜帶燃料的制導空對空中通炮彈。從理論上說，與機載電子設備相結合，也可以發(fā)射某些空對地中通導彈與中通炮彈。
航空炮射中通導彈，使戰(zhàn)機裝載導彈的方式發(fā)生重大變革。以傳統(tǒng)的炮彈裝載和發(fā)射方式，就可以滿足作戰(zhàn)需求。為隱形戰(zhàn)機的掛彈和發(fā)射提供了極為理想的方案，真正做到隱身飛行，隱身發(fā)射；本方案極大地提高了空戰(zhàn)效率。由于中通技術等新技術的應用，同樣功用下的導彈的彈體大大縮小，裝載數量，發(fā)射速度，都發(fā)生了革命性變革。所有現有空戰(zhàn)武器，面對航空炮射中通導彈系統(tǒng)，將完全失去還手之力。
用阻力整流動力筒道技術整合現有成熟技術所形成的中通魚雷，潛行阻力大大減小，航程大大增加，導致魚雷海戰(zhàn)的革命性變化。
中通炮 彈，不需增加任何附件，就可以憑借高初速，在小阻力、阻力變動力的筒道結構輔助下，大大增加飛行距離。
中通子彈還可以運用內置舵技術，在一定射程內實現直線運動的要求。
中通火箭不再需要自帶氧化劑，加上阻力大大減小，可以輕易實現長距離飛行。
權利要求
1.用航炮發(fā)射中通空對空導彈的技術。
2.導彈內置舵板式方向舵技術。
3.多次使用航炮用裝藥筒技術。
4.利用炮射磨擦熱能為導彈點火的技術(包括熱電池點火技術)。
5.為炮射中通彈藥使用的發(fā)射墊板和發(fā)射整流罩技術。
6.中通固體裝藥技術。
7.由炮射中通導彈技術形成的載機空間布局技術和戰(zhàn)機全隱形技術。
8.各類在流體中運行的中通彈藥技術。
9.阻力整流動力筒道技術在魚雷上的綜合運用技術。
專利摘要
以阻力整流動力筒道技術、內置舵板式方向舵技術、磨擦發(fā)熱點火技術、多次使用的航炮裝藥筒技術等，與傳統(tǒng)成熟的導彈與火炮技術相整合，就形成了體形小、初速大、飛行速度高的炮射空對空中通導彈技術。這一技術將大大提高航空導彈的裝載量，提高發(fā)射速度，使戰(zhàn)機實現作戰(zhàn)狀態(tài)的全隱形化。使現代空戰(zhàn)產生革命性變革?？梢灶A見，裝備這一技術的戰(zhàn)機將使現有的所有的空戰(zhàn)手段無還手之力。用阻力整流動力筒道技術以及本說明書所述的部分新技術和其它成熟技術，根據需要整合，形成的各類中通彈藥，大大提高飛行距離，提高作戰(zhàn)效率。
文檔編號F42B15/00GKCN102840796SQ201110185022
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月22日
發(fā)明者葛泓杉 申請人:葛泓杉導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan