美国铀钛合金穿甲弹心的应用与研究近况

铀合金的冶金性能良好,易于加工,又可获得高强度与高塑性,有利于侵彻多层装甲,而且具有燃烧后效,所以,美国一些研制中的大口径超速脱壳穿甲弹以及小口径穿甲弹正在研试采用铀合金弹心(表1)。美国研制和应用的贫铀弹心材料主要是铀-0.75％钛合金,用于制造25毫米链式炮和GAU-8式30毫米航炮的穿甲弹弹心及各种型号的大口径超速尾翼稳定脱壳穿甲弹弹心。目前铀钛合金在30毫米航炮     

高密度金屬基复合材料穿甲弹心

侵彻试验表明,对付间隔靶板,钨合金弹心不如贫铀弹心。钨合金或碳化钨弹心通过一块靶板穿过间隔进入另一块靶板时会碎成破片或断裂。但贫铀弹心侵彻间隔靶板时有烧蚀倾向。对付单层均质靶,钨合金弹心如同贫铀弹心,甚至会更好些。现代装甲的发展,要求弹     

动能穿甲弹弹芯材料的研究与发展

介绍当前国外对动能穿甲弹弹芯材料的研究,其中包括材料的性能、加工工艺、弹芯的破坏方式、侵彻机理和弹道性能;简述动能穿甲弹弹芯材料的发展方向。     

装甲板弹坑底部冠状裂纹的观测与分析

发射小口径杆式穿甲弹对30CrMnMo装甲钢板进行穿甲侵彻嵌入试验，并.对靶板弹坑剖面进行扫描电镜观测及能谱分析。装甲板弹孔底部剖面除了产生绝热剪切带外，还观测到弹坑底部下面深1?2mm处形成一条或几条冠状裂纹。无论穿甲弹芯是钨合金还是钨纤维复合材料，弹坑底部均产生冠状裂纹。侵彻过程中，弹体破坏变形局部化和弹芯头部材料不断销蚀，造成弹、靶接触区域局部瞬间不均匀卸载，卸载波相互作用可形成局部围绕弹坑底部的冠状裂纹。冠状裂纹与绝热剪切带在局部区域交汇，构成穿甲侵彻过程中装甲钢板破坏的前期模式。     

贫铀穿甲弹头部参数对均质装甲侵彻能力的影响

试验结果表明，在弹形和质量基本相同的情况下，钨头铀体杆式穿甲弹比整体铀合金杆式穿甲弹穿透相同均质装甲的极限穿透速度要小。文中就此试验结果对铀合金杆式穿甲弹侵彻均质装甲的过程进行了分析，说明“钨头”在开坑阶段起到重要作用，为今后铀合金杆式穿甲弹的结构优化设计提供了一个新的技术叙径。     

侵彻过程弹体和靶中应力应变率分布的数值计算

采用动力有限元计算了穿甲弹侵彻装甲时,应力、应变率在弹和弹前端装甲中的分布.结果发现,当穿甲弹以1?400m/s左右的初速侵彻装甲时,在侵彻过程中,弹前端装甲中的应变率最高可达到105/s,但是分布范围很窄,不超过3mm,在此之后的较大范围内, 应变率都是103/s;弹和靶中的应力分布规律与应变率在靶中的分布规律相同.     

杆式穿甲弹侵彻靶板时弹坑表面熔化快凝层研究

钨合金杆式穿甲弹高速侵彻装甲靶板时,在弹孔表面会产生很薄的“熔化快凝层”。为了进一步研究熔化快凝层的形貌特征和形成机理,对小口径钨合金杆式穿甲弹垂直侵彻30CrMnMo装甲钢板产生的弹坑表面,进行了扫描电镜观察及能谱分析,并利用LS-DYNA对弹、靶作用区的温度场进行数值模拟。结果表明：熔化快凝层的成分包含弹芯材料W、Ni、Fe和靶板材料Fe、Cr、Mn. 其中钨在熔化快凝层中以两种晶粒形式存在,较大的呈扁状细长形,长度为几个到几十 个微米;较小的呈球状弥散分布在基体内,直径为100~400 nm. 还发现杆式弹芯头部的质量消耗是以“溶解破碎”形式发生。对“熔化快凝层”的研究可为深入分析钨合金杆式弹穿甲机理提供依据。     

性能优越的钨心脱壳穿甲弹

引言 钨心脱壳穿甲弹是20世纪70年代以后发展起来的一种性能优良的穿甲弹。这种穿甲弹的弹头采用了脱壳原理和高密度钨合金的新结构、新材料,具有初速高、弹道低伸、飞行时间短、命中精度高、侵彻力大等特点,能有效地对付快速运动目标;其弹心断面密度大,与硬质钢心或碳化钨弹心在侵彻过程中整个破碎相反,钨合金弹心可展性较好,以飞溅式穿甲,具有极好的二次侵彻特性,对大着角、夹心和多层结构     

组合间隙对纤维/陶瓷复合板抗弹性能的影响

为了研究纤维/陶瓷复合材料板与装甲钢背板的组合间隙对其抗弹性能的影响,进行了纤维/陶瓷复合材料板抗穿甲弹性能试验,发现组合间隙对复合材料板抗穿甲弹侵彻能力存在一个快速转变区,同时分析了成因机制.研究认为,组合间隙对纤维/陶瓷复合材料板抗弹性能的负面影响是明显的,组合间隙对复合板抗侵彻能力的影响程度与陶瓷片的厚度有关.     

DGJ02式14.5mm钨心脱壳穿甲燃烧曳光弹

引言DGJ02式14.5mm钨心脱壳穿甲燃烧曳光弹(以下简称脱壳弹)配用于14.5mm高射机枪,从1994年开始研制,2002年完成设计定型。该弹弹头质量45g,初速1 250m/s,在1 000m处以50°着角可以击穿20mm厚的均质合金钢板。钨心脱壳穿甲弹是1960年代发展起来的一种性能优良的穿甲弹。这种穿甲弹的弹头采用了脱壳原理和高密度钨合金的新结构、新材料,具有初速高、弹道低伸、飞行时间短、命中精度高、侵彻力大等特点,能有效地对付快速运动目标;其弹心断面密度大,与硬质钢心或碳化钨弹心在侵彻过程中整体破碎相反,钨合金弹心可展性较好,以飞溅式穿甲,具有…     

穿甲弹弹芯材料的发展趋势研究

穿甲弹的弹芯是穿甲弹的主体,弹芯材料的性能直接决定穿甲弹的侵彻性能。对穿甲弹及其弹芯材料的研究现状和发展趋势进行了详尽的分析,阐述了贫铀合金、钨合金和复合材料的侵彻性能差别;提出了开发具有绝热剪切敏感性和"自锐"效应的新型材料,穿甲威力提高到贫铀合金的侵彻水平是穿甲弹弹芯材料研究的主攻方向。     

毁伤过程中弹板破坏机制的研究

研究了用93W?105模拟弹以1400m/s左右的速度侵彻四种回火状态的603、675、685钢装甲和弹体的破坏方式.研究过程发现,穿深、坑口和坑底直径都可以成为描述装甲钢抗弹性能的参数.另外坑口和坑底直径与材料抗弹性能有密切联系.研究中还发现,侵彻过程中钨合金穿甲弹发生了绝热剪切,绝热剪切产生的高温可以使钨发生融化并使装甲发生过烧.用钢穿甲弹进行实验,钢弹也出现绝热剪切,这证实侵彻过程中弹体受到的破坏主要是绝热剪切.     

长杆弹垂直侵彻复合装甲机理的研究

为抵抗动能弹和破甲弹的侵彻，在车辆关键部位的防护采用复合装甲。根据长杆弹垂直侵彻均质半无限靶板的理论，建立了长杆弹垂直侵彻多层复合装甲的简化模型，对侵彻深度进行了数值模拟，讨论了陶瓷和玻璃钢厚度对复合装甲抗弹效果的影响，并通过实验研究加以验证，实验结果和数值模拟结果吻合较好。     

反应装甲对脱壳穿甲弹干扰及引爆机理研究

讨论了反应装甲对脱壳穿甲弹干扰的基本现象，弹杆的变形和断裂，模拟弹姿态变化，侵彻速度和速度损失，反应装甲被穿甲弹引爆机理以及冲击引爆判据等，对研究穿甲弹反“反应装甲”可提供有价值的参考。     

玻璃纤维复合装甲抗侵彻性能数值模拟

为了研究玻璃纤维复合装甲在穿甲弹侵彻下的抗弹性能,根据某型坦克的首上装甲结构特点和其材料的抗弹特性,采用LS-DYNA数值仿真的方法,分析了不同着角下复合装甲的侵彻深度变化以及不同纤维层厚度下弹丸的速度变化、能量损失情况,发现玻璃纤维层厚度为16 mm时,该复合装甲抗弹效果最佳,着角大于20°则无法击穿复合靶板。拟合出侵彻深度随着角的变化曲线; 采用水平等效密度的方法计算出了该装甲的抗弹能力,得出了该装甲的抗弹性能相当于150均质装甲钢,可以为其他装甲结构的设计提供支撑。     

剖艉翼稳定脱壳穿甲弹

穿甲弹是依靠自身动能穿透装甲硬目标的弹种，故又称动能弹，是主要的反坦克弹种之一。就穿甲弹的种类而言，有普通穿甲弹、次口径穿甲弹、旋转稳定脱壳穿甲弹和尾翼稳定脱壳穿甲弹。目前大中口径火炮配用的穿甲弹主要是尾翼稳定脱壳穿甲弹。     

钨合金弹侵彻圆柱壳靶板的数值模拟

利用ANSYS／LS—DYNA有限元软件,通过数值计算模拟了反导舰炮系统的钨合金弹侵彻反舰导弹的战斗部壳体的过程,分别计算了钨合金弹以不同的速度侵彻圆柱壳靶板的不同位置时子弹的剩余速度和剩余动能,并对钨合金弹侵彻相同厚度的圆柱壳靶板和平板靶板进行了比较。计算结果表明,子弹的侵彻位置对剩余速度和剩余动能影响很大,钨合金弹侵彻相同厚度的圆柱壳靶板和平板靶板的过程规律相似,只是在数值上有很小的差别。     

装甲间隙效应对长杆弹性能的影响研究

采用LS-DYNA 3D软件对弹丸正、斜侵彻单层靶及等厚度双层间隙靶板进行了数值模拟研究.从剩余动能的角度分析了弹丸的侵彻能力,进而得到装甲间隙对防护性能的影响.结果表明:弹丸垂直或小倾角侵彻装甲时,单层板的抗弹性能优于等厚度间隙靶,垂直侵彻时,间隙大小不影响装甲抗弹性能,斜侵彻时,间隙大小与弹长的比值影响抗弹性能.     

钨合金弹侵彻运动圆柱壳靶板的数值模拟

采用有限元软件,对钨合金弹以不同速度侵彻具有不同横向运动速度的圆柱壳靶板的过程进行了数值模拟。计算结果表明,钨合金弹的剩余速度和剩余动能随着靶板的横向速度的增大而急剧降低,随着钨合金弹的侵彻速度的增大而增大,而靶板横向速度对钨合金弹剩余速度的影响在低速侵彻时比高速侵彻要大。     

钨合金穿甲弹侵彻装甲反向喷溅金属流的性态

通过解剖钨合金穿甲模拟弹侵彻装甲钢时在装甲钢中留下的弹坑发现 ,当装甲是 2 0 0℃回火态时 ,弹坑坑口直径大于弹杆直径 ,弹坑内没有留下反向喷溅金属流的残留物 ;当装甲是 4 70℃回火态时 ,在坑口附近出现反向喷溅金属流的堆积物。由于出现这些堆积物使坑口直径小于弹体直径。坑口附近的堆积物曾是熔化了的装甲 ,在堆积物中还有没有熔化、呈块状的装甲颗粒 ,在堆积物中没有钨或钨合金的痕迹。这些结果表明 ,侵彻过程中穿甲弹的挤压是将装甲液体化 ,凿是将装甲凿成颗粒 ,使其成为反向喷溅的金属流 ,即液态金属和颗粒的混合物