活性破片撞击油箱毁伤行为与机理

为分析活性破片动能与化学能耦合作用下的引燃毁伤行为,开展活性破片作用油箱毁伤效应研究。采用实验与理论分析相结合的方法,对活性破片作用于不同注油量油箱典型毁伤模式及毁伤机理进行探究。实验结果表明：活性破片作用于非满油油箱时,806~1 331 m/s速度下活性破片均引发油箱内油气层闪燃,但液体燃油均未发生持续燃烧;活性破片作用于满油油箱时,若撞击速度从855 m/s增加至1 225 m/s,则典型毁伤模式依次为油箱穿孔、焊缝开裂、泄漏燃烧和解体燃烧。基于实验结果与活性材料冲击响应特性,揭示了活性破片作用油箱毁伤机理;结合活性材料能量释放特性,建立了满油油箱结构失效分析模型,模型结果与实验结果吻合较好。     

不同破片对模拟巡航导弹油箱毁伤实验研究

为开展巡航导弹燃油舱的毁伤效应研究，利用弹道枪加速进行了不同尺寸的球形破片对模拟巡航导弹油箱的冲击毁伤作用实验，研究了模拟油箱在不同打击条件下的毁伤情况，给出了模拟油箱的冲击引燃判据。研究结果对提高我导弹对抗生存能力和毁伤概率，都具有重要的意义。     

不同破片杀伤元对飞机油箱的毁伤试验

在详细分析了惰性破片对飞机油箱的毁伤机理的基础上,得出了破片对飞机引燃效率的影响因素。进而设计了模拟飞机油箱试验装置,并利用弹道炮进行了不同破片杀伤元对飞机油箱的引燃效果试验,获得了各种破片对飞机油箱的毁伤效果,得出了反应破片对燃油的毁伤机理,为防空导弹战斗部设计提供了依据。     

活性破片引燃航空煤油实验研究

进行弹道炮发射实验,研究活性破片和钨合金破片作用模拟油箱和引燃航空煤油问题。实验结果表明：在1 080 m/s着速下,活性破片击穿10 mm厚LY12铝靶后能可靠引燃航空煤油,而同质量钨合金破片以1 643 m/s的速度命中油箱,只造成油箱穿孔及漏油,未能引燃燃油;常温状态下,活性破片较钨合金破片具有更强的引燃航空煤油能力,活性破片的内爆作用和化学能释放是造成油箱结构严重破坏和燃油燃烧的主要原因。进行弹道炮发射实验,研究活性破片和钨合金破片作用模拟油箱和引燃航空煤油问题。实验结果表明：在1 080 m/s着速下,活性破片击穿10 mm厚LY12铝靶后能可靠引燃航空煤油,而同质量钨合金破片以1 643 m/s的速度命中油箱,只造成油箱穿孔及漏油,未能引燃燃油;常温状态下,活性破片较钨合金破片具有更强的引燃航空煤油能力,活性破片的内爆作用和化学能释放是造成油箱结构严重破坏和燃油燃烧的主要原因。     

聚焦战斗部与普通杀爆战斗部毁伤效能比较

针对高效毁伤空中目标需求,开展聚焦破片战斗部与普通战斗部对导弹目标毁伤效果比较研究。开发了破片式战斗部对空中目标毁伤评估仿真系统,对同样弹目交汇条件下,某导弹受聚焦战斗部与普通杀爆破片战斗部打击下所遭遇破片数及弹体毁伤情况进行了仿真计算;利用模拟实验,比较了聚焦战斗部与普通杀爆战斗部的破片-冲击波联合作用对目标的毁伤效果。聚焦破片式战斗部击中目标的破片数量明显增多,且能形成切割性毁伤;聚焦战斗部破片-冲击波联合作用毁伤效果要强得多。     

脱壳弹穿甲后效及引燃性能的试验研究

利用25高炮发射进行了穿甲试验、毁伤后效试验及引燃试验,选用试验弹模拟1000m着速,依次射击25 mm/60°均质装甲板、飞行器设备舱模拟靶、武装直升机有防护驾驶舱模拟靶、地面装甲车燃油箱模拟靶,得到了对不同目标靶试验后的弹体穿甲威力及后效性能和引燃燃油性能相关数据,对脱壳弹的结构设计和毁伤评估有一定参考价值.     

一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法

为了解决火箭防空武器对空中目标的毁伤能力计算问题,提出一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法。在假设仅有火箭防空武器破片战斗部毁伤能力参数和射击精度参数的情况下,根据高炮预制破片弹对空中目标的毁伤机理,通过建立火箭弹破片对空中目标的毁伤能力模型,并把火箭弹破片杀伤弹幕尺寸转化为目标在高低和方位方向的附加尺寸,计算对目标的命中概率,建立火箭防空武器对空中目标的毁歼概率模型。以某火箭防空武器为例,计算该武器对空中目标的毁歼概率,验证该方法的可行性。     

聚焦型破片战斗部对目标毁伤概率的工程算法

本文讨论了聚焦型破片战斗部对目标的毁伤特点，在总结前人工作的基础上给出了一种计算目标毁伤概率的工程算法，并同时给出了一种聚焦型破片战斗部毁伤典型空中目标时毁伤概率的计算实例。通过与普通型杀伤战斗部的比较和分析，表明聚焦型破片战斗部有利于提高对目标的毁伤概率，同时也说明该方法可用于战斗部毁伤概率的工程研究。     

破片战斗部对武装直升机目标的威力评估

为评估破片战斗部对武装直升机的威力,提出了一种将目标舱段等效划分为几何/结构舱段、要害舱段和非要害舱段3种类型的易损性模型,针对不同的舱段类型制定了不同的毁伤评估准则和毁伤概率计算方法.引入基于THOR方程的射击线仿真,考虑了空气阻力导致的破片着靶点漂移效应,以及破片对多层舱段的穿透破坏作用.利用对起爆位置均匀抽样仿真...     

含能破片撞击引燃柴油箱的理论及实验研究

针对惰性破片对柴油箱引燃效果较差的问题,为了开发针对柴油箱类目标的高效毁伤元,本文建立了含能破片击中柴油箱后,油箱内的油气浓度计算模型,通过分析含能破片速度变化对油箱内油气浓度的影响,并结合柴油被引燃的油气浓度范围,得出了不同类型含能破片引燃柴油箱最低速度的计算方法。研究表明实验与理论吻合较好,同时本文提出了含能破片的优化设计方案。     

多束定向预制破片弹开舱距离研究

为解决多束定向预制破片(AHEAD)弹在实际应用中开舱距离被设为定值,不能达到针对不同目标的最大化毁伤效能问题,提出一种分析AHEAD弹开舱距离对目标毁伤影响的方法。通过建立AHEAD弹开舱前后的运动轨迹模型、AHEAD弹开舱角数学模型和典型目标模型,得到开舱距离与终点毁伤的数学模型。通过MATLAB软件进行数值仿真,分析在不同射击距离和不同目标特性情况下AHEAD弹开舱距离对目标毁歼概率的影响,得出不同作战情况下AHEAD弹达到最大化毁伤的开舱距离规律,方便其后续的工程应用。     

导弹对空中目标毁伤的坐标系转换方法及应用

根据导弹对空中目标毁伤分析和计算的要求,建立了目标、导弹和相对速度3个坐标系,通过它们空间位置的关系,运用转换矩阵的方法,将导弹和目标的相对运动统一到一个坐标系中,方便了导弹对空中目标毁伤的分析和计算。将坐标系转换的应用体现在对导弹战斗部破片流参数的计算中。     

毁伤增强型活性弹丸技术

毁伤增强型活性弹丸是一种由活性材料作为重要组成成分的新型弹丸,这种弹丸在碰撞或侵彻目标时,活性材料发生化学反应释放出较高的热量或发生爆炸,能够对目标产生比传统惰性弹丸更显著的毁伤效果,已成为目前高效毁伤技术领域的研究热点和重要发展方向。综述了国内外活性子弹、活性破片、活性聚能弹丸等典型的活性弹丸毁伤增强效应及特点,总结了其设计及应用情况、关键技术瓶颈及发展趋势。     

破片聚焦式战斗部毁伤直升机类目标的研究

文中讨论了破片聚焦式战斗部毁伤目标的特点，给出了一种破片变式战斗部毁伤典型空中目标时杀伤概率的工程计算实例。该工程算法可为战斗部工程设计提供相应的理论参考。     

反辐射导弹战斗部多元毁伤效能研究

采用固体云爆剂驱动破片的方法,设计了一种反辐射战斗部,通过对目标的易损性分析,给出了冲击波及破片对目标毁伤的理论计算公式,分析对比了FAE与RDX装药对目标的高温毁伤情况。地面静爆试验结果表明战斗部在破片、冲击波及高温等多元毁伤方面具有理想的毁伤效果。     

防空反导活性破片前沿技术研究综述

活性破片不仅具有传统的动能杀伤,还具有爆炸或者燃烧的化学毁伤效应杀伤.主要从材料配方工艺研究、作用机理分析以及毁伤效应评估三个方面对活性破片进行了综述.由于活性破片相比惰性破片具有更大的毁伤效果,因此,活性破片是今后防空反导战斗部应用发展的趋势.     

导弹目标在可变形战斗部作用下毁伤特性的数值仿真研究

基于强度等效法对导弹目标各个关键部件建立等效模型,通过对可变形战斗部的一体化作用过程进行数值仿真,得到了目标在可变形战斗部作用下的毁伤图像.结果表明,可变形战斗部在目标方向的破片密度增益比较明显,能对目标造成严重毁伤;在自然破片和预制破片共同作用下,目标各部件发生不同程度的变形,对于等效壳体较薄的制导舱和发动机舱段,壳体变形较为严重.     

高速动能破片和包覆活性材料对屏蔽装药的串联毁伤效应

高速动能破片和包覆活性材料破片串联战斗部兼具高速侵彻毁伤效应及化学能毁伤效应,为研究其对屏蔽装药的串联冲击毁伤行为,建立了高速动能破片和包覆活性材料撞击屏蔽装药的冲击动力学模型,结合活性材料激发理论以及屏蔽装药起爆判据计算分析了高速动能破片和包覆活性材料对屏蔽装药的冲击毁伤行为.基于2D-Autodyn平台对高速动能破片和包覆活性材料冲击屏蔽装药过程进行了数值模拟.对比验证了理论计算和数值模拟的一致性,结合理论分析和数值模拟结果讨论了影响屏蔽装药毁伤的主要因素、可能存在的毁伤模式和各毁伤模式之间的转变条件.结果表明:高速动能破片和包覆活性材料对屏蔽装药作用主要存在前段侵彻冲击引爆模式(Ⅰ)、主体段侵彻冲击引爆模式(Ⅱ)、活性材料未反应且侵彻未引爆模式(Ⅲ)、活性材料反应增强引爆模式(Ⅳ)及活性材料反应未引爆模式(Ⅴ)等五种毁伤模式;在材料和结构一定的情况下,撞击速度和屏蔽厚度是影响毁伤模式的主要因素;所建立的理论模型可较好地预测上述毁伤模式.     

某型破片式战斗部仿真数据分析

针对近程防空反导任务要求对来袭空中目标予以有效毁伤,提出了一种新式的破片布局的方案,设计了多层锥台式破片战斗部,对爆炸成型过程进行了计算机仿真。仿真结果表明,得到的成型弹丸符合空中目标杀伤指标,且分布较好。     

复合防护液舱抗爆效能对比试验研究

液舱是舰船多层防护结构体系中的重要功能舱室,战斗部近距离爆炸时,高速破片和冲击波载荷将对防护液舱产生严重的毁伤效应。针对高速破片和冲击波作用下防护液舱的动态响应特性和毁伤模式,提出了复合防护液舱的结构形式。为了对比该液舱相对常规液舱的抗爆效能,开展了战斗部模型近距离爆炸载荷作用下复合液舱和常规结构形式液舱毁伤的模型试验,得到了战斗部模型破片速度、液舱结构的变形、应变、破口尺寸、舱壁压力等参量。通过对比发现,相对于传统液舱结构,复合防护液舱前面板、后面板最大变形分别减少22.78%和8.47%,结构应变降低30%,冲击波峰值减弱18.62%,该新型结构形式明显提高了液舱抗爆防御效果。