专利名称:航空炮射中通导弹的制作方法
技术领域：
一种空对空导弹，通过用“阻力整流动力筒道”技术改良后的导弹。并为这类导弹配套的发射炮具。使得通过炮射导弹的方式，大大提高航空导弹的发射效率。本专利申请的核心内容是用“阻力整流动力筒道”技术，改良多种飞行和潜行弹药，不仅形成空对空中通导弹，而且形成；中通子弹、中通炮弹、中通火箭弹、中通鱼雷、中通空对地和地对空导弹等。
二、技术背景
I、本专利申请的核心内容是用“阻力整流动力筒道”技术，改良多种需要飞行的弹药。高速飞行的弹药承受着巨大的流体阻力，并且直接影响了弹药的发射距离和发射方式。前后惯通的筒道对这类弹药有以下功用；第一、使迎面流体阻力被化解并导入筒道;第二、气流高速通过筒道内部时，与筒壁磨擦生热，但是这些磨擦力产生的热能，又能加热后续进 入筒道的气流，使后续气流膨胀做功，因此筒道内部阻力是可以被利用的，几乎相当于无阻力；第三、当进入筒道的流体从尾部喷出时，通过对筒道尾部出口的动力设计，可以对弹体产生向前的推力，更进一步化解前进中的流体阻力；第四、被导入筒道内的流体，可以通过内置的方向舵，调整弹药的飞行方向，使外置的流体动力学装置可以省略，为炮射提供了便利条件；第五、通过筒道进入的氧气，可以替代火箭、导弹等自身携带的氧化剂，大大减少载荷。
2、当前成熟的各类弹药的发射技术、引导技术、引爆技术，都可以根据需要整合进相应的弹药使用过程中。
3、航空炮射中通导弹技术与载机的整合,将使载机载荷布局合理性,大大提高。
发明内容
通过着重说明航空炮射中通导弹(主要是空对空导弹)为例，阐述中通弹药的各种应用。
航空炮射中通导弹的组成为；圆柱型弹体、前后惯通的中通筒道、内置舵板式方向舵、燃烧室、发射垫板、发射整流罩、引导装置、战斗部、燃料、磨擦热点火装置、炮弹发射药及药筒、滑膛炮。
I、圆柱型弹体；导弹外观为圆柱型(也可以是水滴型的后半部)，作战载荷决定其粗细和长短。一般认为，为了适应一炮多弹的方便原则，主要靠弹体长度而非直径调节，来满足不同类型的导弹需要。例如；加长战斗部可提高装药量、加长燃量舱，提高飞行距离。提高飞行距离还可以通过提高炮射初速来实现。
2、前后惯通的中通筒道；通道的前端开口基本占据导弹顶部的圆柱体截面，只为引导头和引信在前部圆环上留出必要位置，并且充分考虑流体阻力因素。筒道为喇叭状空腔连接较细管道的结构。这种结构的意义在于；第一、将迎流面所遇到的阻力流体，全部以流线型的喇叭状空腔导入内部筒道。这个喇叭状空腔结构，与普通弹头的尖头状结构具有相同的作用，都是便利流体流过。不同的是，一个是流到外面了，一个是把流体整合进内部筒道了 ；第二；根据流体力学原理，单位时间内流入的流体与单位时间流出的流体相等。不同的是不同段位的流速。因此大开口细管道的结构，不会增大流体阻力，只会通过细管道节省出必要的弹体空间，用以加装各种载荷；第三、对于气流而言，细管道有利于压缩空气，集中供气，有利于燃烧；第四、燃烧室可以视作筒道的一部分，即可以属于涡轮发动机的，也可以属于涡喷发动机的，还可以属于火箭发动机的燃烧室；第五、对于固体燃料而言，筒道可以惯穿固体燃料实现首尾惯通，并将空气送达燃烧装置，免带氧化剂。这时固体装药模块需要做成中空的，与中通筒道相匹配。
3、内置舵板式方向舵；内置方向舵由环形轨道、舵板、舵板固定轴组成。在本人的专利申请“电磁空天发动机”(申请号；
201110028723. 9)中，有一个方案为“太空喷气舵”，用以从飞行器内部调节飞行方向。本申请中的内置方向舵与之结构与功用相类似。在本方案中，舵板固定轴带动舵板可以360度在环形轨道内转动，舵板可以在固定轴上简单摆动(或称左右摆动或称上下摆动)。固定轴带动舵板360度的转动和舵板的简单摆动就可以使其可以自由调节筒道内的流体，产生相应力矩，达到调整导弹飞行方向的目的。内置方向舵可以置于前端喇叭状空腔 内，也可以置于中间段的管道内，还可以与太空喷气舵一样置于尾端，据体情况根据实际需要与可能而定。内置方向舵的最大功用在于把导弹外部的气动系统内置，从而为炮射导弹提供了便利条件。
4、燃烧室、引导装置、战斗部、燃料都是传统导弹的必备要素，技术成熟，仅需根据需要与新技术整合形成整体即可。其中燃烧室和燃料是可选择要素，而不是必备要素。例如短程空对空导弹，由于初始发射速度大，飞行阻力小,且中通筒道有阻力变动力的功能，所以就不一定需要再加燃料和燃烧室，使得弹体更加缩小。
5、发射垫板；由于导弹中通，如果没有辅助手段，发射药所形成的气体必然顺着筒道从前段喷出，不能成为推动弹药出膛的动力。用垫板形成阻隔，使发射时发射药产生的爆炸气体通过推动垫板而推动导弹发射。当导弹和垫板出膛后，垫板自动脱落，从而实现导弹顺利发射的目的。
6、炮弹发射药及药筒；这一部分就是传统的火炮发射的动力装置，装药量根据发射距离和发射条件决定。传统装药筒是一次性使用的。本人认为，利用现代技术处理，装药筒可以成为炮体的一部分而多次使用，从而达到减少战机载荷的目的。方法是装药筒可以做成可以临时自动装药的结构，每次发射前，利用机载自动控制系统，根据需要为其装药。由于每次发射使用后药筒会处于高温装态，可以多备几个药筒，发射后退出、冷却，再装药，再上膛。
7、磨擦热点火装置；携带燃料的导弹，都需要点火。本装置是基于这样的理念；弹体在炮膛中滑动加速时，与炮管磨擦产生高温，为此炮弹都要加装防热带，防热带就承受了大部分的磨擦热量。将这一热量通过防热带(又可理解成集热带)，传导致点火器，实现点火。也可以通过热电金属将其变成电流实现点火。根据现有技术，导热点火时间与炮弹在炮膛中的时间相匹配，可以做到。这样可能大大单化导弹结构。对于需要不断点火的导弹发动机，可以用传统点火装置或本人“阻力整流动力筒道”技术方案中的发电技术解决。
8、滑膛炮；这是用来发射炮射导弹的装置。根据所发射的弹体的体积，可以是单发的，也可以是连发的。发射空空导弹的航炮应考虑发射的后坐力对飞机的影响，可以考虑用无后坐力滑膛炮。
9、发射整流罩；之所以最后谈这一方案，是因为这一方案可能用不到，也可能必不可少；可能高速发射方案必须用到，也可能低速发射射方案用不到。但是从简单结构的要求出发，能不用尽量不用为好。特别是整流罩的使用所带来的复杂性和麻烦不是一般得多，只有非用不可时再考虑使用。炮射导弹没出膛时，或发射垫板没脱离弹体时，中通管道没有惯通，这时弹体的顶端非流线形，流体阻力巨大，如果这一巨大的瞬时阻力足以对导弹的功能产生不可忽略的影响，就需要发射整流罩。否则可能明显影响弹体的出膛初速。对于无自带燃料的中通子弹、中通炮弹、短程空对空中通导弹而言，低初速是不可容忍的。发射整流罩就是使弹体没实现中通以前，整流弹体顶端，使致呈流线型，减小流体阻力，达到高初速的要求。弹体一出膛就迅速脱落。如果必须用发射整流罩时，可以考虑用发射热点火装置的原理，用前端防热带所聚集的热能快速使其脱落。时间的匹配，以现有技术，同样不难做至IJ。如果前端不设整流罩，从筒道内进入的气体，也可能有效帮助发射垫板的有效脱落。如果能做到这一点，不用发射整流罩就成了完美的方案了。10、以现有成熟技术，根据需要和不同弹药的特点，与以上所述的新技术，的部分或全部进行不同的组合，就可以形成节能高效的各类新型弹药；中通子弹、中通炮弹、中通火箭弹、中通鱼雷、中通空对地和地对空导弹等。
四具体实施方式
机载空空导弹滑膛航炮是发射炮射空对空中通导弹的必要载具。空战时，飞机高速飞行中开炮发射导弹。发射药点火，推动导弹在炮膛中加速并以大初速出膛。导弹出膛瞬间，发射垫板脱落，磨擦热点火装置和磨擦热脱(发射整流)罩装置同时工作，完成脱掉发射整流罩和导弹点火的工作，导弹开始工作。高初速带来的强大的迎面气流，为导弹动力提供了充足的氧元素。中通结构使导弹受到的空气阻力非常小。导弹就在大动力，低阻力的状态下实现高速稳定的飞行。气流在筒道内壁磨擦消耗了部分导弹动能，但是磨擦所生的热又同时加热了流经筒道的后续气体，并且最终变成导弹的前进动力。所以这部分消耗远低于气流磨擦消耗不能被利用的外部整流方式。通过弹体顶端进入中通筒道的流体，最终都要通过筒道的尾端排出，因此对弹体有最终的推力。当导弹需要改变方向时，引导装置向内置方向舵发出指令。内置方向舵自动控制系统根据指令在环形轨道内转动舵板固定轴，并适度摆动舵板角度，使其通过与流经筒道内的流体互动，产生改变导弹方向的力矩，使导弹飞向所需要的方向。
机载空空导弹滑膛航炮可以发射超远距、远距、中距、短距，超距空对空的中通导弹。还可以发射不携带燃料的制导空对空中通炮弹。从理论上说，与机载电子设备相结合，也可以发射某些空对地中通导弹与中通炮弹。
航空炮射中通导弹，使战机装载导弹的方式发生重大变革。以传统的炮弹装载和发射方式，就可以满足作战需求。为隐形战机的挂弹和发射提供了极为理想的方案，真正做到隐身飞行，隐身发射；本方案极大地提高了空战效率。由于中通技术等新技术的应用，同样功用下的导弹的弹体大大缩小，装载数量，发射速度，都发生了革命性变革。所有现有空战武器，面对航空炮射中通导弹系统，将完全失去还手之力。
用阻力整流动力筒道技术整合现有成熟技术所形成的中通鱼雷，潜行阻力大大减小，航程大大增加，导致鱼雷海战的革命性变化。
中通炮 弹，不需增加任何附件，就可以凭借高初速，在小阻力、阻力变动力的筒道结构辅助下，大大增加飞行距离。
中通子弹还可以运用内置舵技术，在一定射程内实现直线运动的要求。
中通火箭不再需要自带氧化剂，加上阻力大大减小，可以轻易实现长距离飞行。
权利要求
1.用航炮发射中通空对空导弹的技术。
2.导弹内置舵板式方向舵技术。
3.多次使用航炮用装药筒技术。
4.利用炮射磨擦热能为导弹点火的技术(包括热电池点火技术)。
5.为炮射中通弹药使用的发射垫板和发射整流罩技术。
6.中通固体装药技术。
7.由炮射中通导弹技术形成的载机空间布局技术和战机全隐形技术。
8.各类在流体中运行的中通弹药技术。
9.阻力整流动力筒道技术在鱼雷上的综合运用技术。
专利摘要
以阻力整流动力筒道技术、内置舵板式方向舵技术、磨擦发热点火技术、多次使用的航炮装药筒技术等，与传统成熟的导弹与火炮技术相整合，就形成了体形小、初速大、飞行速度高的炮射空对空中通导弹技术。这一技术将大大提高航空导弹的装载量，提高发射速度，使战机实现作战状态的全隐形化。使现代空战产生革命性变革。可以预见，装备这一技术的战机将使现有的所有的空战手段无还手之力。用阻力整流动力筒道技术以及本说明书所述的部分新技术和其它成熟技术，根据需要整合，形成的各类中通弹药，大大提高飞行距离，提高作战效率。
文档编号F42B15/00GKCN102840796SQ201110185022
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月22日
发明者葛泓杉 申请人:葛泓杉导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan