破片式与杆条式导弹战斗部威力试验研究

对导弹战斗部静爆威力试验中的破片战斗部与杆条战斗部的破片性、飞行性、杀伤性和飞散性等项目进行分析研究。     

战斗部破片通靶测速法

为了配合破片战斗部的研制，对靶网法测破片速度进行了改进，采用印刷线路板做靶网，使原来的打断靶改成打通靶，并采用高精度多通路计时仪，用这种通靶测速法，对三种型号战斗部的破片速度进行测量，试验结果表明：该方法准确可靠，可与4000-6000幅/秒的高速照相法的结果相比较。该方法可测近距离（0-6米）范围内破片速度和衰减系数。本方法特别适用于中、小型战斗部或破片飞散角小的战斗部。     

导弹战斗部威力试验分析与研究

对导弹战斗部静止威力试验中的破片性、飞行性、杀伤性和飞散性等项目进行了分析研究。     

关予预制破片战斗部杀伤威力评定的探讨

为了准确、合理地处理静爆威力试验数据，并把它转换为动态（即考虑射击或飞行条件下战斗部着速、落角和炸高等因素）杀伤面积。本文采用三次样条插值，把球形靶试验所得破片分布的离散数据变换为解析表达式，这样，由静态到动态的转换可用专门程序在计算机上进行处理，省去了作图和手工计算的烦琐，提高了数据处理精度和效率。现有程序适用于预制破片战斗部。根据静爆威力试验数据，利用本文提供的方法和程序，可计算出战斗部动态杀伤面积并绘制等杀伤概率曲线，以此评定战斗部效率。     

杀伤爆破战斗部杀伤威力的多目标优化

杀伤爆破战斗部杀伤威力一直是杀伤爆破战斗部设计中关注的技术指标之一.基于Stochastic随机破碎模型和破碎性试验对杀伤爆破战斗部威力参数进行研究,分析装药种类、弹体壁厚和弹体材料对杀伤爆破战斗部有效破片形成的影响规律.以弹体材料参数和弹体厚度为设计变量,以有效破片的数量和平均动能最大为优化目标,采用非支配排序遗传算法得到不同设计变量条件下的Pareto最优解集.结果表明:Stochastic随机破碎模型可以有效地反映战斗部形成有效破片的质量分布规律;基于代理模型和多目标遗传算法的战斗部杀伤威力优化方法,能够有效提高杀伤爆破战斗部的杀伤威力,优化结果可为杀伤爆破战斗部设计提供参考.     

战斗部破片群初速、压力测试方法

通过PXI数据采集器和16通道靶网测速转换器,同一靶网能够一次记录多个破片的数据,并根据时间差剔除明显的异常数据,显著地提高了测试结果的准确性。采用传感器地面测试方法获得了破片战斗部压力参数。采用印制板制作的梳状靶,提高了靶网的重复利用率,节省了每发产品试验所需的时间。     

防空导弹聚焦破片式战斗部对空中目标的毁伤

围绕如何提高防空导弹战斗部的威力或毁伤效率这个关键问题,提出防空导弹采用聚焦破片式战斗部可以满足现代防空导弹战斗部小结构大威力的要求,对聚焦破片式战斗部的作用原理和性能指标进行了分析,对破片聚焦带毁伤目标的特点进行了分析,指出了此种类型战斗部的关键技术。最后得出了一些结论性的意见。     

单兵火箭弹炸高优化的数值模拟与试验研究

为研究杀伤战斗部的空炸威力,建立战斗部有限元模型和破片着地坐标计算模型,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对战斗部动态起爆过程进行了数值模拟。根据模拟得到的破片初速和飞散方向,结合破片在空气中的速度衰减公式以及对无防护有生目标的78 J动能杀伤标准,计算出有效杀伤破片在地面的坐标,并对不同炸高条件下有效杀伤破片在地面目标靶上的分布情况进行分析。研究结果表明：炸高为8 m左右时,战斗部满足杀伤威力指标要求;仿真结果与试验结果基本吻合。     

战斗部威力场仿真系统设计与实现

介绍一个实现导弹战斗部威力场数值仿真的集成化软件系统。按照威力场仿真的功能要求，对系统框架和接口进行了设计，给出了战斗部预制破片建模和参数化有限元建模的方法。完成的系统集成了有限元建模、力学仿真和后处理工具。系统能够实现上述工具的协同工作和数据集成，根据数值计算结果计算战斗部破片空间飞散参数和冲击波载荷。仿真实例运行结果表明系统能够满足设计人员的要求。     

图像识别技术在战斗部静爆试验分析中的应用

在破片战斗部研制中,大量采用静爆试验的方法对其破片飞散特性进行研究,针对试验中对靶板上破片孔的统计分析工作,突破了目前常用的依靠人工对靶板或对其某一区域内的破片数量进行统计再进行分析的问题,提出了基于图像识别的靶板破孔识别分析方法,建立了图像靶孔到试验布局空间的转化模型,并以此为基础开发了靶板破孔识别分析程序。     

瞄准式战斗部杀伤装置结构设计研究

采用定向战斗部是提高防空导弹作战效能的主要途径之一,为提高瞄准式定向战斗部的杀伤威力,需要对战斗部杀伤装置的主要参数进行设计与优化。根据防空导弹作战需求对瞄准式战斗部的破片静态初速和静态破片束锥角进行了设计。运用格尼公式计算出了圆柱形前置破片结构的装药-破片质量比mc / mf. 通过选择起爆方式获得不同破片束锥角,并采用内凹式破片层设计以保证该角度的实现,计算得出了所需的内凹式破片层曲率半径。破片场密度与破片存速计算结果表明:在静态爆炸条件下,破片束锥角为10毅和30毅时,破片场密度满足毁伤要求的最远距离, 分别为71. 0 m 和23. 2 m,战斗部的两种起爆模式适合在不同的作战距离上使用,对战术弹道导弹目标具备较强的毁伤能力。     

大当量杀伤战斗部破片飞散特性试验方法研究

目前靶场主要依据"GJB3197炮弹试验方法"对榴弹进行破片飞散特性试验,由于建靶材料和布靶方式的局限性,球形靶试验方法只适用于口径155mm以下的弹药,不能对大当量杀伤战斗部进行测试。通过分析球形靶试验原理和战斗部的理论飞散特性,改变建靶材料,以钢板靶代替松木靶,采用矩形靶、L型靶布靶方式,实现了大当量杀伤战斗部的破片飞散特性测试。该方法遵循球形靶试验原理,已用于靶场测试和评估大当量杀伤战斗部破片飞散特性。     

双层规划模型在导弹破片杀伤战斗部优化设计中的应用

破片杀伤战斗部结构设计考虑因素众多复杂,为梳理战斗部设计中各层次之间的关系,改善导弹的性能,文中综合考虑了战斗部的威力以及导弹的机动性能.文中分别用战斗部的威力半径、导弹重量表征战斗部的威力和导弹的机动性能,建立了战斗部结构参数优化设计的双层规划模型.为避免求解过程中陷入局部最优,提出了模拟退火算法对模型求解.最后用算例得到了战斗部的最优结构参数,证明了模型和算法的有效性.     

结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响

为了研究结构参数对复合装药战斗部破片特性的影响,采用AUTODYN-3D有限元计算软件,比较分析了复合装药战斗部在中心单点和内外同时两种起爆方式下爆轰波传播与壳体破碎过程,获得了壳体壁厚与中心装药直径对复合装药战斗部破片平均质量、破片速度等参数的影响规律。计算结果表明,随着壳体壁厚的增加或者中心装药直径的减小,单点起爆下破片平均质量相对于内外同时起爆下提高的倍数越来越大,战斗部在不同起爆方式下威力输出差异越来越明显;静爆试验结果表明,内外同时起爆下的破片平均速度、冲击波超压和验证靶冲孔数较单点起爆下分别提高了27.1%、31.4%和39.3%,试验结果与仿真计算结果吻合较好。     

一种异面棱柱战斗部威力特性的数值模拟

为了提高战斗部在不同弹目交会距离下的毁伤概率,模拟了一种平面和凸面交错布置的异面棱柱战斗部结构,分析了不同面上所形成破片束的飞散形态和威力参数。研究结果表明,该结构战斗部可以形成两种威力特性的破片束,即速度高而飞散角小的破片束和速度低而覆盖范围大的破片束,可分别用于打击不同弹目距离下的目标;偏心多点起爆可提高平面破片平均速度21.68%,减小飞散角3.38°,在提高起爆点对侧破片威力的同时不改变异面战斗部可形成两种不同威力破片束的性质;侧向两线起爆在保证破片速度不降低的情况下可获得4.94°的平面破片束偏转角,高于其它起爆方式,可在大弹目交会距离下实现对目标的末端瞄准,提高目标毁伤概率。     

杀爆战斗部对地面飞机的毁伤仿真研究

文中从地面飞机毁伤特性分析入手，结合杀爆战斗部特点和起爆策略，构建了目标超压‘和破片毁伤模型、战斗部超压和破片威力模型、弹目交会模型等，在典型条件下对地面飞机进行了毁伤仿真计算，为导弹作战运用研究和毁伤效果评估提供了一种切实可行的技术途径。     

基于Matlab 的破片战斗部快速设计

针对快速进行破片战斗部方案设计的需求,基于Matlab 平台开展破片战斗部快速设计。依据破片战斗部 结构特征及威力参数模型,选取破片战斗部的6 个基本特征进行战斗部方案结构描述,建立破片战斗部快速设计系 统,应用工程模型进行破片战斗部威力参数计算和分析,实现对破片战斗部设计方案的快速评价和优化。结果表明, 该设计系统可应用于破片战斗部快速设计和威力分析。     

D型预制破片战斗部破片飞散过程的数值模拟

在试验的基础上结合有限元计算软件LS-DYNA,采用Lagrange算法对D型战斗部破片飞散及破片毁伤靶板的过程进行了数值模拟,分析研究了D型双层壳体预制破片战斗部破片飞散的特性。与试验结果及ALE算法计算结果的比较表明,采用Lagrange算法模拟预制破片战斗部的破片飞散过程更具合理性和有效性。     

引战配合过程的三维动态图形化研究

分析了高威力战斗部引战配合过程的动态图形化原理，重点介绍了建立导弹和目标的三维实体模型以及破片命中部位计算模型的方法，给出了引战配合过程仿真动画的设计方法。     

金属型活性破片战斗部技术研究进展

介绍了国外活性破片战斗部技术发展现状与发展趋势,重点介绍了金属型活性破片战斗部技术研究进展。研究表明,当金属型活性破片的抗拉强度不小于300 MPa、延伸率5%以上时,可作为战斗部的破片使用。金属型活性破片的密度应不小于7 g/cm3,若将密度提高到8～10 g/cm3,延伸率7%以上,则适应性更好,应用性将更强。金属型活性破片战斗部对飞机类目标和相控阵雷达天线具有明显的扩孔、撕裂等毁伤效应,可应用于防空反导导弹和反辐射导弹,提升威力性能。金属型活性破片技术日益成熟,应用前景广阔。