起爆方式对周向MEFP战斗部性能影响的数值仿真

为研究起爆方式对周向多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部毁伤元成型的影响,针对5层周向MEFP战斗部结构,利用Ls-dyna软件数值研究了单点起爆下起爆点高度以及多点起爆下起爆点数量、起爆同步误差对MEFP毁伤元速度和飞散角的影响。结果表明:单点起爆条件下,随着起爆点高度的增加,毁伤元的总散布角度逐渐增大; 当起爆点位于战斗部轴线中心时毁伤元总散布角度达到最大,各层MEFP毁伤元速度差达到最小; 装药端部MEFP成型过程受稀疏波影响较严重,导致装药端部毁伤元速度较低; 采用中轴线多点起爆对端部毁伤元速度提升效果不明显,但能大幅度提升内侧3层MEFP的速度; 对口径大于48 mm的周向MEFP战斗部而言,500 ns以内的起爆同步误差不会对MEFP毁伤元的速度和飞散角产生明显影响,但起爆同步误差的存在使得MEFP成型更加不对称。     

毁伤元与空中目标的动态交会建模

提出了进行毁伤元与空中目标动态交会分析的必要性,详细建立了毁伤元与空中目标的动态交会数学模型,具体给出了命中目标时毁伤元各参量的求解方法,为正确计算单发导弹杀伤概率,分析机载导弹武器系统作战效能奠定了基础.     

毁伤元与空中目标的动态变会建模

提出了进行毁伤元与空中目标动态交会分析的必要性，详细建立了毁伤元与空中目标的动态交会数学模型，具体给出了命中目标时毁伤元各参量的求解方法，为正确计算单发导弹杀伤概率，分析机载导弹武器系统作战效能奠定了基础。     

基于预定毁伤概率的悬浮式深弹使用方法

利用悬浮式深弹拦截来袭鱼雷时，要在鱼雷可能来袭的航路上布设多枚深弹组成拦截线，以提升对鱼雷的毁伤概率。传统布设方法基于对鱼雷探测误差和深弹毁伤半径，确定目标可能通过区间并均匀配置深弹，没有合理地基于深弹射击误差和预定毁伤概率，确定深弹布设数量和瞄准点。基于预定概率区域射击方法以毁伤概率为预定指标，同时考虑观测误差和射击误差的最优拦截模型；通过构建中间函数求取理论最优毁伤概率，再根据最优毁伤概率，将预定毁伤概率作为输入，迭代求解布设深弹数量。通过分析拦截策略确定深弹布设瞄准点。仿真结果表明：该方法可以基于预定毁伤概率快速得到最优射弹数和瞄准点，验证毁伤概率与预定毁伤概率的误差小于1%,实现了水下拦截线的精确布设。     

偏心起爆周向多爆炸成型弹丸战斗部实验研究

为进一步提高周向多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部的毁伤效能,设计一种偏心起爆MEFP战斗部,制备了中心起爆和偏心起爆两种原理样机,并进行了静爆实验。结合数值模拟方法分析了周向球缺型药型罩形成爆炸成型弹丸(EFP)的成型及飞散过程,模拟结果表明,两点偏心起爆模式下,EFP成型后的长径比更大,且更密实;对两种不同起爆模式下MEFP战斗部的静爆实验结果进行对比,偏心起爆模式能够有效提升EFP毁伤元的平均速度、分布密度和侵彻威力。研究结果表明,两点偏心起爆可以有效提高MEFP战斗部的综合毁伤效能,为MEFP战斗部的设计与应用提供了参考。     

起爆方式对切割式多爆炸成形弹丸成形影响分析

利用LS-DYNA仿真软件对切割式多爆炸成形弹丸成形过程进行了数值模拟,模拟结果与网靶试验结果吻合较好.在此基础上进一步研究了起爆方式对弹丸速度和质量的影响.研究表明:该战斗部经网栅切割后能形成5枚具有一定质量和方向性的弹丸,有效提高了毁伤元的数量和毁伤面积;采用平面起爆方式时,中心与周边弹丸速度比点起爆分别提高了46％和28％,有效地增加了弹丸速度;随着弹丸速度的增加其质量降低,采用点起爆时弹丸质量最大,而平面起爆时最小,因此可根据具体目标选择合适的起爆方式,以提高对目标的打击毁伤概率.     

绝缘子闪络毁伤模拟实验系统及其应用

由于绝缘子闪络毁伤与污秽闪络的机理和特性有所不同,尤其是闪络毁伤实验存在一定破坏性,因此建立专用的实验系统是相关研究的先决条件。在对高压电力系统进行分析的基础上,借鉴绝缘子人工污秽闪络实验方法,结合弹药毁伤实验的特点,研制出了能够模拟110kV电压等级的绝缘子闪络毁伤模拟实验系统。毁伤模拟实验表明,该系统性能良好,能够满足毁伤实验研究需要,为导电液溶胶电力毁伤技术的研究与开发创造了必要条件。     

基于体目标功能毁伤的瞄准点选取方法

针对瞄准点选取这一导弹火力运用的核心理论问题,研究并建立了常规导弹武器打击体目标时的瞄准点选择方法。在综合考虑命中概率和引信作用误差的基础上,确定体目标各作用单元的打击概率,根据各功能区功能毁伤程度和功能重要性系数,计算目标整体功能的毁伤,建立基于体目标功能毁伤的瞄准点选取方法,并给出了应用该方法的具体步骤。该方法易于编程实现,是导弹武器系统火力运用的一种有效方法。     

Al-Ni-PTFE反应材料的准静压力学响应与毁伤性能研究

为研究Ni作为添加物对Al-PTFE反应材料力学性能及反应特性的影响,采用模压烧结法制备了不同配比的Al-Ni-PTFE试件,通过准静态压缩实验和毁伤打靶实验,对Al-Ni-PTFE反应材料的准静压力学响应与毁伤性能进行了研究。结果表明:随着Ni含量的增加,材料由延性转变为脆性,材料强度呈现先增后减的趋势,当Ni的体积分数为10%时,材料的应变硬化模量和压缩强度达到最大,分别为51.35MPa和111.41MPa。毁伤打靶实验中,对于3mm钢板,Al-PTFE的毁伤效果最好;对于10mm钢板,Ni体积分数为10%的Al-Ni-PTFE的毁伤效果最好。在实际应用中,对于不同的毁伤目标,可针对性设计不同配比的Al-Ni-PTFE毁伤元。     

基于贝叶斯网络云模型的目标毁伤评估方法

针对复杂的现代战场环境和较多不确定性因素影响下目标毁伤评估问题,提出一种新的基于贝叶斯网络云模型的毁伤评估方法。分析目标特性,建立分级式评估指标体系,构建贝叶斯网络结构;将蒙特卡洛法引入参数学习之中,仿真得到各网络节点的条件概率表,利用网络推理得到目标属于各毁伤等级的概率;利用云模型将得到的目标毁伤概率转化为确定的毁伤值,从而实现由不确定性到确定性的转化。在贝叶斯网络模型中,将目标的物理毁伤程度作为功能毁伤程度的子节点之一,通过条件概率表将物理毁伤程度与功能毁伤程度联系起来,实现了一种新的物理毁伤到功能毁伤的转换方法。以雷达目标为例进行仿真实验,结果表明,该方法能够有效解决目标毁伤评估问题,且与传统贝叶斯网络模型评估结果相比,在精确度和可靠性上都有明显提高。     

配有多模战斗部的巡飞弹毁伤概率分析

由于多模爆炸成型弹丸战斗部的毁伤元具有单向性,起爆时弹体姿态误差对毁伤元命中精度的影响不能忽略.为评价配有该战斗部的巡飞弹毁伤概率,利用蒙特卡洛方法建立考虑弹体姿态误差的巡飞弹的单发毁伤概率打靶模型.仿真结果表明,为提高毁伤概率,必须降低炸高、圆概率偏差和提高弹体姿态控制精度.     

目标毁伤等效靶概念探讨

文中研究了目标毁伤分析的相关基本概念。在此基础上讨论了目标毁伤等效的问题,给出了部件毁伤等效靶的定义,并证明了目标各部件毁伤等效靶的组合靶能够等效表示目标的毁伤,定义了目标毁伤等效靶。最后结合实例对目标毁伤等效靶的建立及应用进行了说明。     

炮射子母弹对集群目标平均首发毁伤概率研究

为精确地计算子母弹对集群目标的平均首发毁伤概率,建立目标对瞄准点偏差为(ax,az)时炮射子母弹毁伤概率计算模型。根据"化四个象限积分为一个象限积分"的方法,推导了目标对瞄准点偏差为(ax,az)时毁伤概率的计算公式,并分析毁伤概率满足条件,讨论了对集群目标的平均毁伤概率计算问题,给出了计算方法。算例的计算结果显示,该方法能有效地计算出对集群目标的平均首发毁伤概率。     

动能毁伤弹丸撞击多层靶板的区域性毁伤特性研究

为研究动能毁伤弹丸对航天器内部结构的毁伤特性,提出了一种穿透航天器外壳后区域性散布毁伤元的动能毁伤弹丸。根据空间卫星的结构特点设计了多层等效靶板,进行了动能毁伤弹丸撞击多层靶板的验证试验。对试验过程进行有限元动力学仿真,并将仿真结果与试验结果进行一致性对比,采用该模型研究了不同形状毁伤元的毁伤特点。研究结果表明:动能毁伤弹丸在穿透2 mm厚铝板后弹壳破碎释放毁伤元,且不会穿透最后一层靶板产生额外空间碎片,毁伤方案的可行性较高; 不同形状毁伤元中球形毁伤元毁伤内部结构的效果最好,立方体毁伤元穿透外壳的效果最好。     

磁爆加载薄壁金属管的冲击变形实验研究

利用构建的磁爆加载实验平台,对脉冲磁动力与电爆炸耦合效应作用下薄壁金属管的冲击变形进行了研究,获得了加载过程的强流放电波形,以及不同结构和材料薄壁金属管的冲击变形。结果表明:以脉冲电容器组为能源时,RLC电路过程能较好地反映加载时的强流放电特性;相同结构薄壁金属管的冲击变形主要受加载方式的影响,加载过程产生的焦耳热使材料显著升温,更易于变形,但高温将导致材料气化,无法形成磁聚毁伤元;磁聚毁伤元不宜采用低熔点或低延展性材料,相比铝材,紫铜更优,而截锥管比圆管结构更易于控制形成磁聚毁伤元。     

考虑杀伤元速度衰减时弹目交会研究

为准确得到空空导弹战斗部杀伤元的命中位置,将杀伤元速度衰减计入计算,提出了具体的计算方法,由于限制所计算目标微元的范围,解决了计算机时较长的问题;通过实例,表明大脱靶量下,不考虑速度衰减将导致杀伤元命中数量（杆式破片）和位置与实际差别较大;因此,大脱靶量条件下,评估战斗部毁伤效果时需考虑杀伤元速度衰减。     

基于采样的子母弹射击效率评估方法研究

针对目前子母弹毁伤幅员计算中广泛采用像素法和解析法的不足,在像素法的基础上提出基于采样的求解思路.该方法通过在目标区域采样并计算采样点的毁伤状态,统计毁伤效率,能够解决子弹毁伤幅员重叠面积的问题.阐述了采样法的基本原理,建立了目标区域、母弹落点、子弹散布、坐标变换和效率计算的数学模型.通过一个典型算例,统计不同采样间隔...     

离散杆和EFP组合战斗部对飞机毁伤效应研究

为分析离散杆与EFP复合战斗部对典型战斗机毁伤效应,根据强度等效原则,采用动力学有限差分程序建立了数值模拟模型.采用流固耦合与接触算法,模拟了爆炸冲击波、离散杆条、EFP 3种毁伤元爆炸形成过程,以及典型弹靶交会条件下对飞机的联合毁伤效应.分析获得3种毁伤元对飞机各部分结构破坏、对油箱引燃概率的初步规律.研究结果对新型防空战斗部杀伤元素的设计及毁伤效应评估具有重要的参考价值.     

两点源诱偏条件下反辐射导弹毁伤能力评估

针对反辐射导弹受到两点源诱偏的情况,建立两点源诱偏模型,并根据反辐射导弹毁伤目标的特点,建立毁伤能力评估模型。最后,将两点源诱偏条件下的突防过程与命中、毁伤过程作为一个整体,通过对导弹整体攻击过程的仿真,分析不同条件下,两点源诱偏反辐射导弹时,反辐射导弹的毁伤概率。此毁伤概率可以进一步体现两点源诱偏条件下反辐射导弹的突防能力,为此类对抗措施条件下突防能力的研究提供方法。     

壳体厚度对聚能杆式侵彻体成型的影响

采用环形多点起爆方式形成聚能杆式侵彻体,运用LS-DYNA仿真软件,研究了壳体厚度对聚能杆式侵彻体速度、长径比等成型参数的影响规律,找出了获得较佳聚能杆式侵彻体的壳体厚度最佳值。结果表明,当壳体厚度与装药直径的比值为0.04～0.06时毁伤元成型比较好,并得到了壳体厚度对毁伤元成型参数的影响规律曲线。同时,采用X光成像试验进行了验证,试验结果与数值模拟结果吻合较好。