爆炸网络在聚能装药战斗部上的应用技术研究

针对目前聚能装药破甲弹大多采用隔板法提高破甲威力中存在的问题,提出了采用爆炸网络技术作为聚能破甲战斗部的起爆方式。以某破甲战斗部为背景,根据药型罩和主药柱等装药结构参数,设计了同步爆炸网络样机。通过性能对比试验可知,采用爆炸网络替代隔板和副药柱,不仅起爆可靠,可以精确控制并获得理想的爆轰波形,而且破甲威力及破甲稳定性得到了大幅度的提高。试验结果表明,采用爆炸网络技术是提高破甲性能非常有效的方法之一。研究结果为该技术在聚能装药战斗部上的工程应用奠定了基础。     

聚能装药技术的发展及应用

介绍了国外聚能装药技术的发展概况,说明了聚能装药的结构及其性能特点,详细叙述了几种常见聚能装药的结构功能及在战斗部中的应用情况,为聚能装药的研究设计提供了有益的参考。     

聚能装药射流的发散性

多年以来人们就知道：一些聚能装药结构产生一种径向膨胀的射流，此特征称之为射流的发散性。发散性大大地降低射流的穿透能力。实验证明，发散性与材料的音速有关。本文指出：径向膨胀是由于从压垮区来的喷射物排出时射流的状况引起的。在与压垮区相毗连的一个小范围，射流的轴向速度将产生突增。如果在此范围内，一些点的流动是超音速的（与压垮点的参照系有关），射流的径向膨胀将发生；如果在此区域内流动是亚音速的，径向膨胀将不发生。必须指出：对弹塑性物体而言，相关音速是低压下纵向音速。发散性并非人们以往研究假定的那样，是由于碰撞生成的激波所形成。     

聚能装药射流如何形成空穴

聚能装药射流之所以能获得很大的延伸是由于射流体的外部和内部存在着内部速度差所致。只要这个速度差存在，射流就可以稳定延伸。这个稳定过程一直持续到贮存于射流内因速度差而产生的动能由于相邻流层间的内摩擦而全部消耗尽为止。这过个程也可从回收的聚能装药射流粒子中观测到的空穴中看出。     

串联聚能装药在水下弹药中的应用

当水五目标遭受聚能装药射流打击时，尽管水的密度很低，但琪 表现仍象装甲一样，具有一定的厚度。另外，在射流的路径上也许还有一些其它物体会对射流的作用产生干扰。因此，人们对能够减弱这种防护效果的战斗部设计极为关注。     

串联聚能装药战斗部技术的综述

本文在大量分析国内外有关串联能装药战斗部资料的基础上，就串联装药战斗部的设计要求、装药之间的延迟起爆控制技术、隔爆防护技术以及引信技术进行了综述。     

聚能装药药型罩作用机理的实验解析

文中在实验的基础上揭示了聚能装药药型罩在炸药装药起爆形成的爆轰波压力作用下，药型罩组织结构形成破甲射流及滞后随进杵体的变化规律。药型罩金属基体对于药型罩形成破甲金属射流时的作用，沿母线各处的作用是不同的，但其变化是有规律的．作用最大处约在药型罩的中下部位。     

聚能装药仿真专家系统研究

适应高新弹药快速研制的需求,针对已有数值模拟手段在建模及后处理过程中存在的问题,基于参数化建模及数据挖掘思想,对聚能装药仿真专家系统进行了研究与开发。仿真专家系统中引入了网格比例缩放因子,实现了参数化结构设计、自适应网格剖分的快速前处理模块;将LS-DYNA的示踪点处理功能集成了专业后处理模块,可快速及系统分析聚能装药射流作用过程中的细节。仿真实例运行结果表明该软件平台能够满足设计人员的要求。     

基于PER理论的聚能装药射流理论计算方法

以Behrmann和J.Carleone改进的PER理论为基础,通过P.J.Chou方法建立综合考虑药型罩、炸药、壳体等因素的压垮速度计算方法,对药型罩微元的压跨过程、射流头部参数(质量和速度)等进行修正,在此基础上建立Lagrangian坐标系下的射流空间运动方程,编制了相应的计算程序.与数值模拟结果的对比表明, 所建立的射流理论分析方法能有效计算射流参数,可为聚能装药结构设计提供参考.     

爆炸成型弹丸有效装药结构理论分析及试验研究?

爆炸成型弹丸装药结构中存在无效装药区,对有效装药结构进行研究,实现去除无效装药,进而提高装药的能量利用率。首先采用理论分析方法,利用等效平板和等效装药假设,将圆柱形装药对大锥角药型罩的抛掷问题进行简化,对有效装药高度进行理论计算并做相应的修正,确定出大锥角药型罩的最佳装药高度;由理论分析结果,设计出两种不同装药结构形式,通过侵彻试验对比其终点效应。试验结果表明,合理设计有效装药结构可以减少约26.5%的装药量,研究结果对EFP战斗部装药结构优化设计具有一定的应用价值。     

正交法在粉末药型罩制备工艺中的应用

为了分析影响粉末药型罩性能的工艺参数,优化粉末药型罩制备工艺,提高粉末药型罩的质量.利用正交试验设计法确定了试验方案,根据试验方案完成了射流侵彻试验,并根据试验结果进行了数据分析.分析表明:4个因素的影响程度大小依次为药型罩材料成分配比、烧结温度、球磨时间、成型压力.根据试验结果分析,确定了较优的粉末药型罩生产工艺条件并进行了验证试验.通过试验可以得知,粉末药型罩的最优工艺条件为:药型罩材料成分配比为W:Cu:Bi=60:30:10,球磨时间为60min,成型压力为10MPa,烧结温度为200℃.     

聚能装药用多点环形起爆器的设计

设计了一种聚能装药用多点环形起爆器,并运用动力学分析软件LS-DYNA和AUTODYN对其作用过程进行仿真,优化了多点环形起爆器的起爆点数和关键几何尺寸参数.应用高速摄影技术测量了经多点环形起爆器环形起爆后B炸药装药中形成的爆轰波阵面形状,结果表明在圆柱形B炸药装药中形成了理想的喇叭形爆轰波.     

单锥罩成型装药环起爆对侵彻体形成的影响研究

采用LS-DYNA数值仿真软件,研究了单锥罩成型装药在典型的正向和逆向环起爆下,药型罩锥角、壁厚、壁厚差等结构参数对侵彻体形成的影响。仿真结果表明：当锥角小于120°时,逆向和正向环起爆均可获得高速金属射流;锥角大于135°时,正向起爆可形成杆式射流。仿真结果与试验结果吻合较好。     

不同锥角和楔角对锥形和线形聚能装药射流的影响

文中阐述了锥形和线形聚能装药各自射流形成的机理，运用有限元软件Lsdyna 2D，对锥形聚能装药和线形聚能装药的射流形成过程进行了模拟．比较说明了两种装药结构形成射流和杵体的不同。并且通过改变锥角和楔角来研究它们对射流的影响，结果显示锥形罩锥角和线形罩楔角对射流形状及速度有着重要的影响。     

基于正交试验法的聚能装药结构优化设计

常用的聚能装药结构设计方法是在经验的基础上通过试验或数值仿真,确定装药结构数,从几个待选方案中选择相对较好的方案,并不是真正意义上的优化且设计周期较长。基于正试验法,提出了一种不需要构建目标函数、约束条件函数和进行微分计算的聚能装药结构优化方。以影响聚能装药破甲深度的药型罩锥角、壁厚等主要因素为设计变量,以破甲深度最大为目标数值,建立了基于正交试验法的优化模型。通过选择适当的正交表,把选定的设计变量的三水平配列于正交表中,在方差分析和F检验的基础上,求出设计变量的最优组合,反复迭代后得到全最优解。以125 mm聚能装药结构设计为例,进行了试算,计算结果表明：优化结构与原方案相,提高了破甲深度,表明了该优化方法的可行性。     

射孔弹自动装药装配生产线

为实现石油射孔弹自动化、少人化和安全化生产,满足建设自动化生产线的需求,在分析射孔弹自动化 装药装配生产线功能需求的基础上,提出射孔弹自动化装药装配的工艺流程,设计石油射孔弹自动化装药装配生产 线的布局和总体方案,研究生产线中的各个分系统。结果表明：该生产线能为高效运行提供保障,为项目实施奠定 基础。     

串联聚能射流的数值模拟与实验研究

为了有效对付各种现代装甲目标,提出一种新型聚能装药结构并探讨了其成型机理.应用有限元软件分别对其前级装药、后级装药以及双级串联聚能装药的射流侵彻过程进行了数值模拟.结果表明:该串联装药可生成两个稳定且具有高同轴度的金属射流,其穿深比单锥角药型罩至少高30%.并在此基础上进行了系列的静破甲实验,实验与数值模拟结果吻合较好, 进一步深化了聚能效应的内涵和丰富了打击目标的手段.     

聚能装药侵彻混凝土的径向扩孔工程研究

扩孔孔径大小是聚能装药侵彻混凝土目标的重要设计参数之一。在分析射流侵彻混凝土各个阶段特点的基础上,根据射流侵彻混凝土的扩孔特点,将扩孔过程分为初始孔径形成和克服惯性力扩孔两个阶段,并得到了初始孔径与射流直径关系的简单表达式。利用连续介质力学和修正后的伯努利方程对克服惯性力扩孔过程进行了计算,在忽略环向拉力的情况下,推导出扩孔速度随孔径的变化关系和射流侵彻混凝土的扩孔公式,并进行了编程计算和试验验证。将理论值与试验数据进行对比,结果表明,该公式满足混凝土扩孔工程计算的要求,对串联侵彻战斗部前级聚能装药结构设计具有一定的指导意义。