滑块式定向战斗部增益研究

为提高战斗部在目标方向上的破片密度,设计了一种新型滑块式定向战斗部。建立了该滑块式定向战斗部与普通偏心起爆定向战斗部的有限元模型,运用数值模拟和静爆试验相结合的方法研究了该定向战斗部的破片数目和速度增益。结果表明,该滑块式定向战斗部与相同质量和装药量的普通偏心起爆定向战斗部相比,在定向方位90°角度范围内破片数目增益38.8%,初速减小3%。     

定向式动能杆战斗部抛撒规律数值模拟

为分析定向式动能杆战斗部在不同装药结构下的抛撒规律,以非线性动力分析软件LS-DYNA为工具,应用ALE算法,对定向式动能杆战斗部在不同的装药宽度、装药厚度下进行了数值模拟,得到了装药宽度、厚度对杆条飞散速度和抛撒角度的影响规律,模拟结果与文献中实验得到的规律基本一致,为此类战斗部的设计提供了参考。     

聚焦式钨球定向战斗部设计仿真研究

为提高反卫星武器的毁伤能力,提出聚焦式钨球定向战斗部的设计方案。结合理论分析、数值模拟方 法,分析单层、双层、三层钨球定向式杀伤战斗部的作用机理,利用Matlab 软件对模拟结果进行分析并计算破片群 在100 m 处的分布形状、密度和分布空间;通过计算钨球毁伤概率,综合分析得出双层排列定向战斗部毁伤效果最 佳。结果表明,该方案对空间武器战斗部设计有一定指导意义。     

定向驱动预制破片战斗部数值模拟与试验

为研究预制破片在炸药驱动下的飞散情况,使毁伤单元朝指定方向集中飞散,形成毁伤元素增益区,以提高预定区域的杀伤威力。以某火箭战斗部为平台,设计了炸药柱与钨球结合的定向战斗部结构。利用LS-DYNA软件对爆炸驱动预制破片战斗部威力进行了数值模拟,获得了钨球的速度和空间分布规律。设计了试验方案并进行了靶场试验。通过与模拟结果比较,证明二者基本一致,可为定向战斗部的设计和模拟计算提供参考。     

集束定向EFP成型与侵彻性能研究

针对高速、厚壁巡航导弹及反舰导弹无法通过传统的破片及MEFP战斗部有效击穿/击爆的工程难题,文中提出一种新型集束定向EFP战斗部结构,选用侵彻能力较强的钽-2.5钨合金药型罩,通过点起爆方式在一定空间内形成飞散的集束EFP,采用非线性动力学软件AUTODYN-3D进行数值模拟,得到不同位置药型罩所形成EFP毁伤元的形状、速度以及飞散规律,并通过试验进行验证.试验中集束定向EFP飞散角与数值模拟结果基本吻合,验证了该战斗部设计的可行性,集束定向EFP战斗部具有良好的应用前景,可为我国防空反导弹药和反轻型装甲弹药高效毁伤战斗部提供指导.     

聚焦式定向预制破片战斗部数值模拟研究

利用ANSYS/LS-DYNA软件对定向预制破片战斗部进行了三维数值模拟,获得了破片的速度、空间分布、径向散布面积和定向战斗部对破片的爆轰驱动过程的物理图像.通过模型建立,对整体破片初速进行理论计算,并与模拟值进行了比较,它们的结果相符.     

偏心起爆杆式战斗部爆轰驱动三维数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D非线性动力有限元程序对多点偏心起爆杆式战斗部进行数值模拟,得到杆条在不同径向角的速度及压力分布,并得出偏心起爆杆条速度增益及密度增益的影响因素,为定向战斗部的研制提供技术参考。     

破片发生器爆轰驱动数值模拟

利用ANSYS／LSDYNA软件对一定向破片战斗部试验件进行了二维和三维数值模拟，获得了破片速度、飞散角分布和定向战斗部对破片的爆轰驱动过程的物理图象，计算结果和试验结果具有良好的一致性。     

柔性爆炸网络组网技术研究

在定向战斗部定向起爆系统的柔性同步起爆网络设计中,为了准确传递爆轰信号,将柔性可控爆炸结应用于定向战斗部柔性定向起爆网络的组网技术,对柔性可控爆炸结在弹药定向起爆系统多点同步起爆网络中的组网技术进行了研究,给出了起爆网络输入输出逻辑关系式。     

起爆方式对偏心式定向战斗部破片速度分布的影响研究

为了揭示起爆方式对偏心式定向战斗部破片速度分布及增益的影响,文中运用数值模拟的方法对一端起爆、两端同时起爆和线起爆方式下偏心式定向战斗部的爆炸过程进行了研究.研究表明,两端两点同时起爆时破片的速度增益比中心起爆时高28.1%,且高速度破片在周向上的分布角度宽,为最优的起爆方式.     

曲率半径对聚焦战斗部影响的数值仿真

针对侧表面曲率半径对破片聚焦战斗部飞散规律的影响,对不同曲率半径的预制破片聚焦战斗部的形成 及飞散过程进行数值模拟。应用数值模拟的方式,构建聚焦战斗部有限元模型,给出了不同曲率半径下预制破片形 成聚焦带的过程,通过破片飞散分布及速度分析,找出曲率半径对破片速度、破片密集度的影响规律。仿真结果表 明：侧表面曲率半径越大则破片初速越大,破片密集度降低;随着曲率半径的增大,破片速度的增长率逐渐减小。 该计算结果可为预制式聚焦战斗部的设计提供参考。     

三类聚能侵彻体鱼雷战斗部对目标毁伤数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对形成三类聚能侵彻体(射流、杆式射流和自锻破片)鱼雷战斗部进行目标毁伤数值模拟及对比分析,以寻求成型装药结构对毁伤效果的影响。给出了三类聚能侵彻体在水介质中的运动规律和破甲毁伤效果,为鱼雷战斗部的设计及提高战斗部威力提供参考。     

建筑物内爆炸毁伤效应的数值模拟

利用动力分析有限元程序LS-DYNA3D,对战斗部装药在建筑物内部爆炸载荷作用下的动力响应进行了数值模拟,并与经验公式的计算结果进行了对比,结果表明数值模拟结果与经验公式计算结果相一致,证明了建立的有限元模型的可行性,可为战斗部的设计及目标防护设计提供依据.     

偏心起爆定向战斗部威力研究

为研究偏心起爆定向战斗部毁伤威力,推导了偏心起爆点对侧延长线附近有限角度内应用的偏心起爆破片初速公式,并设计钨柱和钨球两种预制破片偏心起爆定向战斗部进行了试验验证。结果表明,所推导公式可用于偏心起爆定向战斗部计算。设计的偏心起爆战斗部的速度增益,钨柱破片为10.9%,钨球破片为19.8%。钨球破片初速、破片球面分布密度、毁伤概率均高于钨柱破片。     

爆炸变形战斗部初探

爆炸变形装药战斗部是定向型战斗部的一种,可以提高破片战斗部对目标毁伤概率.本文介绍了爆炸变形战斗部模型弹设计中的主要关键技术,设计了爆炸变形战斗部模型,并通过实验测量了爆炸变形战斗部模型破片密度的空间分布,探讨了不同参数对破片密度分布的影响,得到了破片分布定向特征明显的爆炸变形战斗部.结果表明,与相同尺寸的柱形战斗部相比,爆炸变形战斗部飞向目标的破片密度可以大幅度地提高,而且初速也有一定程度的提高,对空中目标具有良好的毁伤效果.     

多模式毁伤元成形的数值仿真和实验研究

为实现多模战斗部中3种毁伤模式的集成,同时提高定向破片群的径向发散能力,设计了多模战斗部弹体结构,并开展了3种模式毁伤元成形过程的数值仿真,最后通过相应的靶板效应实验进行了验证.研究结果表明,基于设计的弹体结构,可以分别实现爆炸成型弹丸、聚能杆和定向破片群模式的毁伤元成形,其中定向破片群的径向散布角达18°,且3种模式能有效兼容.     

多EFP定向聚焦战斗部设计与优化

为了实现弹药的高效毁伤,设计了一种可以同时实现定向和聚焦的多爆炸成型弹丸(EFP)战斗部,论述了多EFP定向聚焦战斗部结构与原理,分析了展开角度与EFP数目密度之间的关系。为得到最优的战斗部结构参数,以EFP的速度和总数为目标函数建立了战斗部参数多目标优化模型,并采用NSGA-Ⅱ遗传算法得到了Pareto最优解。在优化得到的战斗部参数基础上,对优化结构下的单个装药单元结构形成EFP过程进行了数值计算,并分析了靶距10、15 m和20 m下战斗部聚焦能力随定向瓣展开角的变化趋势。结果显示优化结构下的EFP初速达到2283.4 m·s~(-1),飞行稳定时经公式计算可穿透35.94 mm的45号钢靶;在靶距15 m处,定向瓣最佳展开角为91.15°,EFP数目密度为169枚·m~(-2)。     

定向战斗部模型的分析与计算

对定向战斗部模型的设计理论进行了阐述与分析,结合一种具体战术技术指标要求,通过一个算例对战斗部进行了初步设计,得到了战斗部结构的相关参数.对设计的模型进行了计算,结果表明,与全向战斗部相比,定向战斗部飞向目标的破片密度和速度都有大幅度提高,增强了战斗部对目标的毁伤能力.     

可变形战斗部破片增益研究

通过试验得到可变形战斗部破片飞散分布规律,运用LS-DYNA对可变形战斗部变形和爆轰驱动破片飞散过程进行数值模拟,得到与试验吻合较好的结果;对相同结构口径的偏心起爆战斗部、周向均匀战斗部的爆轰驱动破片飞散过程进行了数值模拟。结果表明,在给定破片飞散角度内可变形战斗部整体性能优于偏心起爆战斗部。     

基于ALE方法的预制破片战斗部数值研究

为了研究杀伤破片场的分布规律,采用ALE方法对预制破片战斗部在空气中的爆炸效应进行了数值研究。建立单层离散破片的战斗部有限元模型,对压力场的分布规律、破片的飞散特性进行了数值计算,并根据模拟结果拟合了破片的分布密度函数。计算结果与实验结果一致性很好,表明:采用该方法模拟预制破片战斗部的破片飞散过程具合理性和有效性。