我軍驅逐艦主炮齊射,炮彈像喝醉了一樣亂晃:真能有準頭麼?

　　這是一張罕見的好圖，我國的俄制現代級飛彈驅逐艦130毫米主炮雙管齊射，攝影師的拍攝瞬間抓的非常到位，可以清晰的看到兩枚炮彈飛出炮口的情景。不過，將照片放大以後，發現這兩枚彈丸的姿態有些不對勁，彈丸軸線的指向都不在一個平行線上，這說明炮彈在明顯的晃動，仿佛喝醉了一樣。

　　有人問，這樣的炮彈能有準頭嗎？

　　俄制的AK-130型艦炮是現代級飛彈驅逐艦的主炮，最大射程30公裡，全重9.4噸，配備炮瞄雷達、紅外和光學火控系統，具有極高的射擊精度和高可靠性。該炮的射速高達每分鐘70發，可以提供持續的猛烈火力，一門AK-130艦炮的火力就超過了一個18門炮的陸軍炮兵營。

　　AK-130型艦炮的初速高達850米/秒，出膛後的炮彈會高速旋轉。現代的遠程火炮都是長身管的線膛炮，炮膛內刻有膛線，彈丸出膛以後，在膛線的作用下，炮彈會繞自身軸線高速旋轉，能夠克服翻轉力矩，達到飛行穩定性。

　　圖片：國產新130毫米單管艦炮的開火瞬間，仔細觀察炮彈也不是筆直的按炮管軸線飛行。

　　按我們理解的陀螺穩定原理，炮彈在高速旋轉的情況下，應該是十分穩定的，不應該有晃動。不過，剛出炮膛的炮彈，在各種阻力和力矩的作用下，都具有不穩定的章動運動，依靠彈丸的飛行穩定性，會很快逐漸衰減，達到穩定。 槍彈剛出膛時也是這樣。

　　彈丸實際飛行時，它是必然會偏離理想外彈道的。由於炮彈出膛時的起始擾動，不論是尾翼彈還是自旋彈，彈丸軸線方向與速度方向並不重合。

　　火炮發射時，炮彈出膛有一個很大的起始擾動，此時彈丸軸線與炮彈速度方向並不重合時，由於這個攻角的存在，為什麼沒有迎面而來的相對速度很高的氣流把炮彈吹了失穩或者翻掉發生？

　　這裡就要說到彈丸的受力情況。由於攻角的存在，空氣阻力既從速度方向施與了阻力，同時也在垂直於速度方向上為飛行的彈丸提供了升力。空氣阻力作用點的位置，對於尾翼穩定彈而言，空氣阻力作用點位於彈丸質心和彈尾之間；對於旋轉穩定彈而言，空氣阻力作用點位於彈丸質點和彈頂之間。

　　為了追求彈丸的飛行穩定性，我們當然是希望在外彈道中，不論是尾翼穩定彈的擺動，還是旋轉穩定彈的進動和章動，都是一個運動的幅度逐漸收斂的過程，而不是發散的過程，這也是飛行穩定的必要條件。

　　圖片展現了旋轉穩定彈的進動與章動的收斂過程。

　　尾翼穩定彈由於空氣阻力作用點在質心後面，空氣阻力對質心形成的阻力矩是一個使攻角減小的力矩，它起到的是一種類似阻尼的作用，使彈丸擺動的幅度逐漸變小，保證了尾翼彈的靜態俯仰平衡穩定。而旋轉穩定彈由於其攻角是等於其章動角的，空氣阻力作用點作用在彈丸前方時產生一個使攻角變大的力矩，我們都知道陀螺儀具有定軸穩定性，只要彈軸轉速高於某個閾值，彈丸在章動和進動時將不會因翻轉力矩而失穩的過程中達到彈軸的動力平衡軸，在飛行一段時間後進入動態平衡。

　　別看炮彈剛發射的時候，搖頭晃腦，仿佛喝醉了一樣，但在旋轉力矩的作用下，在幾百米內就會很快達到穩定狀態，對於精度和準確度都沒有影響。