迫击炮原理,炮弹落地爆炸的原理是什么？

小时候的一种玩具——小炸弹迫击炮原理。用过的子弹壳，距底部大约1cm处拦腰锯断，取一段金属丝，在中间弯一个小圈。收集一些含锡的废品，如牙膏皮之类，剪成小块，放入铁勺中。在炉火上加热，将锡熔化，然后将熔化的锡倒入锯好的子弹壳中。趁锡还没凝固，将弯好得金属圈插入子弹壳中的锡中，小圈露在外面，等锡凝固后，金属丝就与锡连在一起。等锡温度降低到常温，在金属圈上可系上一些红布条。然后，一手拿着子弹壳，一手拉动红布条，不需多大的力就能将圆柱形锡块从子弹壳中拉出来。

怎么玩呢？还要准备一种东西，我们这里叫“炮子”，就是田径运动会上用的发令枪中用的那种东西。将“炮子”放入子弹壳中，将浇铸好的锡金属圆柱插入子弹壳中，用手抓着红布条的末端，用力向空中抛出。“小炸弹”如炮弹出膛一样，划出一道优美的曲线，最后落向地面。因为重心的原因加上红布条受到的空气阻力较大，“小炸弹”斜向上飞行时，子弹壳在上红布条在下，斜向下飞行时子弹壳在下红布条在上，落地时正好子弹壳先着地。子弹壳受到地面的阻碍停止运动，锡圆柱体由于惯性保持原来的运动状态，继续向下运动，于是，挤压“炮子”，使“炮子”爆炸，产生高温高压的燃气，燃气急剧膨胀，将锡圆柱体推向空中。

整个过程还经历了多次的能量转化，用手将“小炸弹”抛出的过程中，人的生物能转化为“小炸弹”的动能，“小炸弹”斜向上飞行过程中，“小炸弹”的动能转化为“小炸弹”的重力势能，“小炸弹”斜向下飞行过程中，“小炸弹”重力势能转化为“小炸弹”的动能，“小炸弹”撞击地面的过程中，“小炸弹”的动能转化为“炮子”的内能，“炮子”爆炸，化学能转化为燃气的内能，燃气将锡金属柱推出的过程中，内能转化为金属柱的动能，金属柱上升的过程中，动能转化为重力势能。

说的有点多，回到题主的问题，前几天在谈到“小钢炮”的原理时，说过迫击炮的炮弹，头尾都有引信，尾部的引信受炮筒底部撞针的撞击爆炸引燃发射火药，头部的引信就如同上面说的“小炸弹”一样，当头部着地时，受撞击而爆炸进而引爆炮弹中的火药。

迫击炮的工作原理是什么？

图注：典型的迫击炮发射场景，前膛装弹，炮弹靠重力下降，触底后引信被击发，从而射出炮弹

大多数人印象中，所谓火炮，通常都是后膛装弹，然后拉动火绳，击发炮弹出膛的。但是，在迫击炮这里，情况却完全被颠倒过来，迫击炮的发射过程比较有趣，发射时炮管以一定的仰角支起来固定住，再将炮弹从炮口填进去，炮弹在重力作用下，以自由落体运动跌落到炮管底部，接着，神奇的现象就发生了，一声炸响，炮弹从炮管内飞出，奔目标落去。它是前膛装弹，而且也没有拉绳击发这个动作，显然很另类。

其实，大家看到的迫击炮发射过程迥异于大多数身管火炮只是一种外在的表面现象，迫击炮和榴弹炮、加农炮这类身管火炮本质上是没有区别的，但凡属于火炮这个范畴，简单来讲，都得点燃火药，产生高压气体，推动弹丸飞出炮管，炮弹再靠惯性飞向目标。无论榴弹炮、加农炮，还是迫击炮，都是如此。

迫击炮和榴弹炮、加农炮这些同类伙伴相比，形态小巧玲珑，于是人们便想到了用最简单的方法来实现炮弹的击发，即在迫击炮管内的底部设计有击发针，迫击炮弹不大，一人单手就可以手持，从炮口装入，靠重力作用在炮管内自行坠落，最后炮弹底部发射药上的引信刚好“坐”在击发针上，从而激活引信引爆发射药，炮管内迅速产生的气体推动炮弹反弹出来，飞出膛外。一般来说，榴弹炮、加农炮，这些火炮体型较大，炮弹当然也很重，没法从炮口装弹，也就难以借鉴迫击炮这种最简单有效的发射方式了，只能采用更省力的后膛装弹，靠人力主动拉绳击发这种发射方式，没有迫击炮发射那样简单方便，这也是不得已为之的做法。