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。     

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.     

定向战斗部破片飞散方向控制技术研究

定向战斗部是有效提高目标飞散方向上破片飞散密度的有效方式之一，分析介绍了偏心起爆定向战斗部破片的径向飞散控制、轴线角度及轴线展开控制所需的起爆点数量、位置及起爆时序等问题。分析结果表明，与中心点起爆圆柱形战斗部相比。采用三维定向飞散控制技术可以使飞向目标的破片密度提高1～3倍，同时破片速度增大，大幅度提高战斗部的毁伤效能。     

偏心起爆方式对棱柱形定向战斗部破片飞散规律的影响

为了研究起爆方式对棱柱形定向战斗部破片飞散规律的影响,采用LS-DYNA软件模拟研究了六棱柱定向战斗部分别用面偏心一线、面偏心两线、面偏心三线、棱偏心一线及棱偏心两线起爆时的破片飞散速度、破片方向角,结果表明,偏心起爆可以明显提高定向区域内的破片飞散速度,且破片束基本分布在25°左右的径向范围内,棱偏心两线同步起爆时,对目标方位破片最大飞散速度增益可达29.73%,采用棱偏心两线序贯延时起爆可使轴向方向角改变量达6.77°。     

爆轰波定向战斗部起爆参数研究（英）

为了优化爆轰波定向战斗部的性能,研究了不同的偏心起爆形式.利用试验验证过的流体动力学仿真模型研究了偏心一线起爆不同起爆点数、偏心两线不同夹角和偏心三线不同夹角等对战斗部破片速度、飞散的影响.结果表明:对于本研究对象,在一条起爆线上布置4个起爆点是足够的;对于偏心两线起爆,两线之间夹角60°可在定向侧产生最高的速度增益,达38.37％;同样对于偏心三线起爆,夹角45°时的破片速度增益最大,达39.36％.定向方向的破片速度增益是爆轰到破片的传播距离(时间)和爆轰压力共同作用的结果.     

爆炸变形式定向战斗部的数值仿真研究

用二维FCM、EPIC－2D与三维DYNA－3D非定常弹塑性流体力学程序,仿真研究了在爆炸变形式定向战斗部中成形与定向药非对称、非同步起爆条件下的起爆延时,安全隔爆,爆轰驱动壳成形,破片的抛射控制与定向增益等技术关键问题;从理论上论证了利用爆炸变形的定向驱动原理解决破片沿周向定向增益难题的可行性;给出了应用该原理设计战斗部时应遵循的原则。     

不同起爆方式对聚焦战斗部性能影响的数值模拟

利用LS/DYNA软件,采用中心和偏心两种起爆方式引爆聚焦战斗部进行全模型三维数值模拟,得到该战斗部两种状态下的破片初速及其分布规律;在仿真模型中加入靶板,得到距战斗部中心6 m处的破片分布,结果显示破片在两种起爆方式下都能在靶板上形成聚焦带.通过统计得出,偏心起爆能使破片速度增益为20.3%,破片在6 m处带宽为1 m的密度增益为9.6%,飞散角和方向角基本一致.     

基于偏心起爆的战斗部形状对破片密度的增益研究

为寻求同时解决定向战斗部对破片速度和杀伤密度增益的方法,以普通圆柱形战斗部为对照组,建立正六棱柱战斗部的三维模型。利用LS-DYNA对二者破片在端面中心、沿母线方向的偏心四点、八点3种起爆方式下的驱动过程进行模拟,评价破片的分散程度。结果表明:棱柱形战斗部的破片在目标方向的密度显著提升,是等径等高圆柱形战斗部的1.76倍;结合修正的格尼公式对棱柱形战斗部破片初速的估算,以及对破片单元速度数据的统计,分析得出偏心四点、八点起爆对棱柱形战斗部破片平均速度的增益分别为10.4%、21.2%;六棱柱战斗部与圆柱形战斗部在同一起爆方式下速度增益的效果相近。     

偏心起爆定向战斗部增益试验分析

通过试验将多点同时偏心起爆与中心起爆战斗部结果进行比对,从密度和速度方面对偏心起爆定向战斗部增益进行了分析。结果显示:在研究的径向30°、60°、90°范围内,增益效果均较明显,对质量与体积受约束的战斗部而言,偏心起爆定向战斗部能大幅度提高战斗部的毁伤威力,实现对导弹及飞机类目标的高效毁伤。     

杀伤爆破战斗部起爆方式对地面目标杀伤威力的影响

为提高杀伤爆破（简称杀爆）战斗部对地面目标的毁伤威力,利用靶场静爆试验和数值模拟方法开展了序贯起爆网络下的定向战斗部威力研究。基于LS-DYNA有限元程序分析不同起爆方式下杀爆战斗部的破片飞散规律,编写C语言程序获得有效破片落地时的分布密度和能量分布,结合毁伤概率法计算战斗部在落角、落速、落高不同运动参数下的有效毁伤面积。研究结果表明：偏心两线和偏心三线序贯起爆在定向方向的速度增益为20.3%、19.8%,序贯起爆可有效改善破片的飞散角,提高破片的落地动能和密度,进一步提高战斗部毁伤面积;偏心两线序贯起爆时战斗部的毁伤效能最高,有效毁伤面积增益最高可达809.1%;该毁伤面积计算方法可较好地反映出破片密度和动能对毁伤效能的影响,为不同起爆方式下杀爆战斗部的毁伤评估提供参考。     

战斗部定向抛撒的抛掷角研究

论述了定向战斗部在内刻槽情况下，利用Taylor角近似对顶部破片的抛掷角进行了适当的理论分析，对已有的经验公式进行了一定的修正，得到δ=k1(L/D)^k2 arctan[v0sin(θ2-θ1）/2Dc]，将此公式应用到破片的分布密度中，计算结果和实验结果具有较好一致性。     

一种预制破片弹对装甲毁伤计算模型

针对现有毁伤评估方法不能有针对性地计算出装甲目标各部件的毁伤问题,对现有毁伤评估方法进行改进并提出一种预制破片弹对装甲目标的毁伤计算模型.根据战斗部相关参数计算出预制破片的速度和运动轨迹,结合装甲目标的部件分布及其防护性能,得出破片对装甲目标各个部件的毁伤情况,综合评估得到装甲目标的毁伤情况.该模型过程数据丰富、通用型强,可为毁伤评估提供参考.     

基于BP 神经网络的破片聚焦曲线优化

为解决战斗部预制破片的飞散方向控制这个复杂的非线性问题,基于大量试验和仿真数据,应用BP 神经 网络技术对破片飞散方向修正设计量进行预测,建立破片聚焦曲线优化设计系统,可对传统解析模型设计的破片聚 焦曲线进行自动优化。试验结果表明：优化后的聚焦曲线具有较高的破片聚焦效率,可有效减少破片聚焦曲线迭代 的试验次数。     

破片式战斗部优化设计技术研究

侧重研究了破片式战斗部装药外形的优化设计技术。提出了装药外形与破片飞散特性（如破片飞散角，分布带宽等）之间的数学描述；建立了圆弧和对数螺线装药外形母线与战斗部其他设计参数间的数学模型。在假定约束条件下，优化设计了破片了聚焦式战斗部的结构参数；静爆试验结果表明，破片分布与理论计算吻合较好。     

回火温度对50SiMnVB钢壳体形成破片性能的影响

为了获得不同回火温度条件对壳体形成破片性能的影响规律,选取3种回火温度下的50SiMnVB钢作为壳体材料,通过破片初速测定试验与水井静爆破片回收试验研究了50SiMnVB钢壳体形成破片的速度及质量分布等性能,并应用AUTODYN-3D有限元软件仿真研究了50SiMnVB钢壳体膨胀破碎形成破片的过程及破片速度、质量变化规律。研究结果表明,随着回火温度的不断升高,50SiMnVB钢壳体的破碎程度随之降低,形成破片的总数逐渐减少,但质量在1.0 g以上的有效破片数目逐渐增加,相对提高了77.4%,而不同回火温度条件对50SiMnVB钢壳体形成破片初速影响不大。     

射弹破片三维空间飞散矢量模型

针对破片毁伤的关键环节,对破片飞散规律进行研究。根据实弹射击试验,得到榴弹破片飞散分布规律,建立榴弹破片飞散假设,以此建立榴弹破片飞散场模型;依据单个破片飞散经纬角和炮弹落角,建立单个破片静态飞散矢量模型和动态飞散模型,并以152 mm伤爆弹对目标进行毁伤模拟。实验结果表明:该模型数据在毁伤目标概率50%以上时,与实际实弹试验数据情况基本吻合。     

基于战斗部微圆柱分析的破片飞散特性研究

基于战斗部的微圆柱方法分析了一端起爆情况下爆轰波对破片微元的驱动飞散机理。通过联合同样基于战斗部微圆柱的破片初速端部修正方法,得到了一种基于微圆柱的破片飞散方向沿战斗部轴线分布的计算方法。并基于扇形靶板及经纬度试验测试分析方法,开展了战斗部破片飞散方向的试验研究。验证了该基于微圆柱的战斗部破片飞散方向计算方法的准确性。破片飞散特性研究对于深入开展战斗部破片飞散方向的控制与应用研究提供了重要的参考依据。     

双聚焦式破片战斗部不同起爆方式的数值模拟研究

针对某结构双聚焦战斗部的爆轰驱动特性进行了仿真研究。利用DYNA3D有限元程序,模拟计算了单点、两点和三点起爆方式下的爆轰波传播过程、壳体驱动及破片的飞散特性参数。模拟结果表明,两点起爆方案得到的两个战斗部聚焦带(-17°、-14°)和(14°、17°)内集中的破片数目最多,占总破片数的43.09％,双聚焦效果最优。     

一种预制破片弹对装甲目标的毁伤计算模型

摘要：针对现有毁伤评估方法不能有针对性的计算出装甲目标各个部件的毁伤问题,对现有毁伤评估方法进行改进并提出一种预制破片弹对装甲目标的毁伤计算模型。根据战斗部相关参数计算出预制破片的速度和运动轨迹,结合装甲目标的部件分布及其防护性能,得出破片对装甲目标各个部件的毁伤情况,综合评估得到装甲目标的毁伤情况。该模型过程数据丰富、通用型强,可为毁伤评估提供参考。