对弹丸破片速度衰减规律的探讨

通过理论分析和试验测试相结合的方法,对弹丸破片的速度衰减规律进行了探讨,得到了某型号追击炮远程杀伤弹的破片速度衰减曲线。其中对于破片初速的确定,采用了新的试验方法,克服了传统确定破片初速方法的缺点,得出的初速分布曲线,符合破片初速分布的实际情况。     

弹丸破片速度衰减规律研究

采用理论分析和试验测试相结合的方法,对弹丸破片的速度衰减规律进行了研究.通过理论分析得到计算弹丸破片迎风面积的数学模型,由试验得到某型远程杀伤弹破片的质量分布情况和初速分布情况,通过数值分析,用Matlab绘出了该弹破片速度衰减曲线.结果表明,初速和飞散距离相同的破片,破片质量越大,存速越大.该方法对于计算弹丸杀伤半径和杀伤面积有实际意义.     

杀伤弹药杀伤面积的工程计算方法

杀伤弹药的杀伤面积通常根据破碎性试验、球形靶试验和破片初速试验确定。本文采用正态分布近似破片的空间分布,并导出有效破片数随距离的衰减规律,进一步利用破片数随重量分布以及计算破片初速的现有关系,提出一个杀伤面积的工程计算方法。文中给出了四种战斗部的计算结果,均与实测值符合得较好。此方法可以预报各种杀伤弹药的杀伤面积,亦可用于弹丸方案论证。     

预制破片杀伤威力影响因素分析

文中分析了影响预制破片杀伤威力的诸因素．破片初速、单个破片的大小和形状、弹丸的炸高、落角、落速等．解算使得杀伤面积达到最大值的条件，为弹丸的优化设计提供理论上的依据。     

芳纶复合材料抗破片模拟弹丸侵彻的一种工程分析方法

为研究芳纶复合材料抗破片模拟弹丸侵彻的性能,进行了4.5 g破片模拟弹丸侵彻15 mm厚芳纶靶板的穿甲实验。实验结果表明破片初速与穿透剩余速度呈线性关系,靶板的面密度吸收能可能存在极大值。进而提出一种破片模拟弹丸侵彻芳纶靶板的工程分析方法,给出了破片侵彻芳纶靶板的弹道极限速度与穿透剩余速度的预测公式,预测结果与实验结果有较好的一致性。并提出了面密度吸收能存在极大值,最后讨论了芳纶抗破片侵彻性能的表征方法。     

弹丸头部形状对前置破片飞散的影响

为研究弹丸头部形状对前置破片飞散特性的影响,应用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件模拟前向增强预制破片弹的爆炸过程.研究在不同曲率半径头部壳体上破片层的破片飞散速度及飞散角的关系,以及连接螺对前置破片飞散特性的影响.结果表明:破片层头部的破片速度主要为轴向速度,而尾部破片主要是径向速度,且破片初速及头部的破片飞散角随弹丸头部壳体曲率半径的增大而减小.同时,连接螺主要影响破片层尾部破片的飞散特性,并对中部的破片也有一定的约束.     

多发弹丸同时起爆下破片空间分布实验研究

为了研究多发弹丸同时集中起爆时的破片空间分布规律,通过自行设计模拟弹丸,利用松木板作为长方形靶板,按照靶场试验要求分别对单发弹丸爆炸和多发弹丸爆炸所形成破片的空间分布规律进行了实验研究,得到了两种情况下弹丸破片飞散密度分布规律,并对单发弹丸爆炸和多发弹丸爆炸的破片飞散密度进行了对比分析研究.研究结果表明:多发弹丸爆炸时的破片分布与单发弹丸爆炸时的破片分布具有相同的规律,但在弹丸弹轴法向附近,多发弹丸的破片飞散密度分布概率小于单发弹丸.     

立方体预制破片战斗部破片初速计算模型

为了建立立方体破片的初速计算模型,运用AUTODYN软件分析已有试验的爆炸驱动过程,将其分为爆炸产物不泄露和泄露两阶段,基于系列假设、冲量定理和修正的爆炸产物压强公式建立了全过程的立方体破片速度计算模型。该模型给出的破片初速值与试验结果吻合较好,并反映出立方体预制破片的初速还与周向破片数量及驱动过程中破片的最大周向形变量有关。     

爆炸驱动球形破片飞散的数值模拟

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对球形破片在爆炸驱动下的飞散动态进行了数值模拟,获得了破片初速、飞散角分布及驱动过程的物理图像,模拟了多段串联式弹丸分段延时起爆后破片的空间分布特性.数值计算结果表明,利用分段延时起爆能够使后续破片较好地弥补前一层破片飞散后形成的破片"真空",并在一定时间和空间内形成破片群阵列,从而达到对目标高效毁伤的目的.     

基于双激光幕的弹丸初速测量系统研究

弹丸初速的标称值与实际值存在着差异,此误差影响火炮的射击精度,因此有必要对弹丸的实际初速进行测定。基于双激光幕区截原理的弹丸初速测量系统,采用激光测距机和光栅尺进行距离的测量和标定,选用ARM和CPLD对测速过程进行全过程记录采集,通过平均测速法计算得到弹丸初速,对系统的测量误差进行了分析,系统样机经过实弹射击试验得到某口径弹丸的试验数据。对系统的误差分析及实弹射击证明,双激光幕测速系统在弹丸初速测量的精度和可靠性等方面有了显著的提高,可较好地进行初速的校准测量。     

高速破片侵彻防护液舱后的水中运动特性试验研究

为探讨破片高速侵彻液舱后的水中运动特性,采用高速摄影技术对立方体破片的侵彻过程进行弹道试验,比较破片垂直和倾斜侵彻液舱后的运动轨迹以及引起的初始冲击波的压力特性。试验结果表明:破片穿透液舱前板初期,会产生空泡和射流,空泡大小和射流强度与破片入水初速有关,而空泡形状和射流方向则受液舱的倾斜角度影响;破片穿透液舱前板后,在水中的运动轨迹会发生偏转,偏转方向与破片入水初速有关,破片初速较大时,运动轨迹向上偏,反之则向下偏;破片垂直或倾斜侵彻液舱时,入射冲击波压力峰值随破片初速的大均相应提高;相同初速条件下,破片垂直侵彻液舱后在水中引起的入射冲击波峰值压力较倾斜侵彻液舱时要大。     

多发弹丸同时起爆下破片飞行速度实验研究

通过自行设计模拟弹丸,按照靶场试验要求利用通靶和多路测时仪相结合的方式,分别对单发弹丸爆炸和多发弹丸爆炸所形成破片的飞行速度进行了实验研究,得到了两种情况下弹丸破片飞行的速度,并对格尼公式的计算结果进行了对比分析。研究结果表明多发弹丸爆炸时的破片飞行速度与单发弹丸爆炸时的破片飞行速度相差不大,但两者都小于格尼公式的计算结果。     

破甲弹弹丸破片初速理论计算方法研究

分析了破甲弹的爆炸过程．得出其壳体膨胀破裂后的各部分破片的飞散初速度大致相同。可以用同一数值来表示。引入有效装药理论来计算破片飞散初速度．进行了某型破甲弹破片初速实验，并对比分析了理论计算结果与所得实验数据。为破甲弹弹丸破片初速度提供了一种较为准确的计算方法。     

对破片飞散参量计算模型的分析和评价

为确立柱形战斗部破片侧向飞散参量的可靠计算模型,结合试验数据对现有破片初速和抛射角模型进行分析和评价;总结了战斗部长径比、壳体破裂半径、空心装药结构、破片种类和偏心起爆等因素对破片初速的影响;对比了三类常用的初速轴向分布模型,表明修正的冲量模型有最好的表征效果;总结并分析了破片抛射角的三种模型,基于周培基模型构建了一种新的精度较高的破片抛射角模型.     

反击弹破片飞散特性研究

为使模拟弹爆炸驱动后形成大小均匀、飞散合理的破片群,对模拟弹弹体采用预制破片技术。利用LS-DYNA有限元计算程序和破片初速经验理论公式,得到破片飞散的初速、破片沿着轴向的速度分布和破片向前、向后的飞散角度,并设计模拟弹进行靶场试验验证。结果表明:数值模拟结果与试验结果近似一致,且采用预制破片技术对弹体改性后形成的破片较均匀。     

预制破片战斗部试验与数值模拟研究

利用有限元分析软件，对预制破片战斗部的破片初速、飞散角等参数进行了数值模拟研究，与试验结果符合较好，表明战斗部的设计满足战术要求．模拟结果可信。程序中对预制破片采用刚性材料模型是合理可行的。通过模型假设，对整体破片初速进行了理论计算，并与试验和模拟值进行了比较。     

多层球形预制破片战斗部破片初速场的计算模型

为描述多层球形预制破片战斗部破片的初速分布,针对典型的柱形装药的多层球形破片结构,用AUTODYN软件对其爆炸驱动过程进行数值模拟,发现每层破片的初速周向规律性波动;每层破片的平均初速外层大于内层,其差异随破片层数的增多和周向破片数的减少而增大;基于Gurney假设和冲量定理进行理论推导,结合数值模拟结果,建立了破片初速场的计算模型。该模型通过给出各层破片的平均初速及初速场的速度极值来表征初速场,其计算值与实验结果吻合较好。     

传爆管偏置对子弹预制破片战斗部威力的影响

为了给弹药总体和引信传爆序列设计提供参考,以某中型盘状子弹为对象,通过破片初速理论计算和ANSYS／LS-DYNA仿真,并结合试验,得到了传爆管不同偏置距离下子弹战斗部预制破片初速各向分布。结果表明：与中心传爆系统相比,偏心传爆系统离传爆管远的破片初速较高。随传爆管偏置距离增加,同一周向破片间初速差异变大。传爆管偏置9 mm时破片初速增益为－7.28％～8.28％,对子弹战斗部破片杀伤场轴对称性影响不大,因引信安全性设计所需的传爆管偏置结构可行。     

大口径榴弹自然破片形成过程

为获得典型大口径常规战斗部自然破片质量分布、破片初速等变化规律,利用水井爆炸装置,对某155 mm大口径榴弹自然破片的形成过程进行了破碎性试验研究,并与Mott公式预测计算结果进行了对比;同时基于Stochastic随机失效模型,采用AUTODYN软件对试验榴弹自然破片形成过程作进一步仿真模拟,获得了破片质量分布、破片初速等变化规律。仿真结果表明:4 g以上的破片数量与试验结果吻合较好,总体分布趋势基本完全一致,4 g以下的破片数量存在误差。     

轴向预制破片初速影响因素的研究

运用数值仿真方法研究轴向前置预制破片战斗部装药结构、破片规格对破片初速的影响。研究结果表明,球缺形装药结构能显著提高破片初速,且当球缺的曲率半径与装药直径比为1.0时获得破片的初速最大。质量相同时,钨柱能够获得比钨球更大的初速;在此基础上研究了轴对称和均匀错位两种排列方式对钨柱初速的影响,得到了均匀错位的排列方式能够显著提高初速的结论。