战斗部破片通靶测速法

为了配合破片战斗部的研制，对靶网法测破片速度进行了改进，采用印刷线路板做靶网，使原来的打断靶改成打通靶，并采用高精度多通路计时仪，用这种通靶测速法，对三种型号战斗部的破片速度进行测量，试验结果表明：该方法准确可靠，可与4000-6000幅/秒的高速照相法的结果相比较。该方法可测近距离（0-6米）范围内破片速度和衰减系数。本方法特别适用于中、小型战斗部或破片飞散角小的战斗部。     

电阻网靶破片群速度测量方法

针对网靶只能测量首个弹丸或破片速度的问题,提出了电阻网靶测量方法。该方法的实质是将普通网靶的串联网线改为并联,并且给每条网线串联一个电阻。当破片穿过靶面时,任一网线被打断都会引起总电阻变化,根据两靶总电阻变化的时间间隔和幅度大小,可以测出多个破片的速度、估计破片大小。仿真与测试表明:根据数据采集显示装置记录的波形以及电阻网靶的参数,可计算出单个破片的飞行速度和尺寸范围,从而可以进一步分析破片群的飞行速度、速度分布和尺寸分布。     

一种测试杀伤破片平均飞散速度的新型仪器

一、概述 杀伤破片具有质量小、速度高、飞行方向任意等特点,给准确测试带来了困难。目前国内很多用振子示波器靶网测速法和高速摄影测速法测定飞散破片的初速。靶网测速法绕制靶网需要耗费大量的人工,并且由于不可能在同一距离上安装很多个靶网,所以测试的结果往往接近破片的最快速度而并非平均速度,不能真实反应破片的杀伤能力。     

导弹战斗部破片杀伤试验误差分析

导弹战斗部设计、试验中的破片威力试验，一般采用静爆法，即将战斗部置于一定高度的托弹架上，根据战斗部的威力大小和测试项目布置靶板、靶网、传感器及各种测试仪器。战斗部的威力试验多采用一靶一网、多靶多网、使用测试仪等方法，但这些方法都不能准确反映战斗部的爆炸威力，不同品种、不同批次的战斗部的试验结果存在很大差异。如某型号导弹的试验中，各批破片数和破片初速均有一定差别，     

复合反应破片对钢靶侵彻的实验研究

研究了钢壳与两种配方反应材料组成的复合反应破片对薄钢靶的侵彻毁伤效果,利用12.7 mm口径弹道枪发射复合反应破片和惰性破片对A_3钢板侵彻试验,采用高速摄影观察破片穿靶过程.试验结果表明,两种配方复合反应破片侵彻靶板过程中都产生燃爆效应,钛粉和聚四氟乙烯配方反应材料复合反应破片的爆燃效果好于铝粉和聚四氟乙烯配方;复合反应破片穿靶过程毁伤能力随壳体厚度增加而增大;复合反应破片的穿靶孔径比同尺寸惰性破片提高约40%.     

柱形破片对多层间隙靶侵彻试验研究

对钨合金柱形破片侵彻多层铝合金间隙靶板进行了试验研究,模拟预制破片弹中杀伤元对目标的侵彻特性.分析了破片质量、着靶速度对多层靶板侵彻能力的影响,获得了基础试验数据,并结合工程计算模型,拟合得到了靶板侵彻层数随破片质量、着靶速度的数学方程.该拟合方程可用于评估长径比为1且正侵彻的钨柱形破片的侵彻能力,对预制破片弹的破片选择提供实用参考.     

破片形状对复合靶抗侵彻性能影响的实验研究

采用系列弹道实验,研究了双层钢/铝爆炸复合靶在不同形状破片侵彻作用下的毁伤机理和抗侵彻性能。实验采用14.5 mm滑膛枪发射直径6 mm的钢质球形破片和边长4.2 mm的钢质立方体破片。基于实验结果,分析了不同形状破片侵彻下靶板的毁伤机理和破坏模式,讨论了破片形状、动能及靶板厚度分布等因素对复合靶抗侵彻性能的影响。结果表明:在球形破片和立方体破片的侵彻作用下,钢面板发生剪切冲塞破坏,铝背板发生延性扩孔破坏;复合靶板抗立方体破片侵彻性能优于抗球形破片侵彻性能;在球形破片的侵彻作用下,当靶板厚度一定时,复合靶板的抗侵彻性能随钢面板与铝背板厚度比的增大而提高,对于立方体破片则相反。     

钨球及六棱钨柱破片侵彻Q235叠层靶特性研究

为研究破片形状及质量对其侵彻性能的影响和靶板分层方式对其抗侵彻性能的影响,采用12.7 mm标准弹道枪发射质量为8.05 g、直径为9.4 mm的钨球以及质量为12 g、尺寸为内切圆Φ 9 mm×9.5 mm的六棱钨柱,分别撞击材料为Q235的3种不同结构靶板。通过试验和R-I公式得出了钨球及六棱钨柱破片侵彻3种不同结构Q235靶的弹道极限。在此基础上,验证了选用模型及参数的有效性;并采用数值模拟方法研究了相同质量下两种不同形状破片侵彻Q235靶性能的差异性。研究结果表明,破片侵彻靶板的性能不仅与破片形状、靶板分层结构有关,还与破片侵彻靶板的速度以及破片质量有关。六棱钨柱侵彻靶板性能与其着靶姿态以及靶板结构有关。在质量相同以及一定侵彻速度的条件下,球形破片侵彻靶板的能力高于六棱柱破片,叠层靶比相同厚度单层靶能够提供更好的抗六棱柱破片侵彻的能力。     

爆炸成型弹丸侵彻钢靶的后效破片云实验研究

为研究爆炸成型弹丸（EFP）穿透钢靶后的后效威力,设计了长杆形EFP装置及对45号钢 靶板的侵彻实验。采用X光摄影方法观测EFP穿过靶板后的破片云形态及飞散特性;通过测量靶板后一定距离处验证板上的穿孔,得到靶板后破片数量。从拍摄的脉冲X光照片可以看出：EFP穿透钢靶后形成的破片云形状是截椭圆形,飞散角约50°. 从验证板上的穿孔可以看出：靶后破片可穿透10 mm铝板,破片穿孔分布相对随机,穿孔直径近似呈正态分布特征,破片飞散角与X光观测结果一致;随着靶板厚度增大,破片飞散角均为50°,但靶后破片数量呈先增大、后减小的趋势,即存在靶后破片数量最大化的靶板厚度。从回收到的破片可以看出：靶后碎片由EFP和钢靶碎片共同构成。     

梳状靶法研究爆轰驱动全预制破片的飞行规律

为了测量全预制破片在爆轰驱动下的长距离飞行速度,采用梳状靶测量实验方法测量了全预制钨合金破片的飞行速度。介绍了梳状靶测量实验方法原理,给出了典型的梳状靶信号。梳状靶测量实验方法测量的全预制钨合金破片的飞行速度与光幕靶实验方法和理论分析的破片飞行规律进行比较,结果表明,梳状靶实验方法可行,并与高精度的光幕靶测量结果一致。     

高能束控制破碎模拟弹体破片分布试验研究

采用扇形靶试验对高能束控制破碎模拟弹进行预制破片分布考核。从静爆靶试结果显示:模拟弹侵彻3 m靶距不同厚度A3钢板,破片分布在预计范围内,破片飞散角实测结果小于18°,破片带内的破片密度平均为2.68个/dm2;该弹采用高能束控制破碎技术处理后,破片控制效果好,能够满足弹丸的设计要求。     

着速和靶厚对钢弹体PELE侵彻后效影响的实验研究

为了得出靶厚和着速对钢弹体PELE侵彻后效的影响规律,采用PELE实验弹以不同着速分别侵彻不同厚度钢板,并对后效靶上破片穿孔的数量和分布进行了分析.结果表明,在实验条件下,破片数量与着速和靶厚均有二次函数关系,破片飞散角与着速呈二次函数,但与靶厚呈线性减函数关系;着速对破片数量的影响要大于它对破片飞散角的影响;降低靶厚也利于增大破片飞散角.     

图像识别技术在战斗部静爆试验分析中的应用

在破片战斗部研制中,大量采用静爆试验的方法对其破片飞散特性进行研究,针对试验中对靶板上破片孔的统计分析工作,突破了目前常用的依靠人工对靶板或对其某一区域内的破片数量进行统计再进行分析的问题,提出了基于图像识别的靶板破孔识别分析方法,建立了图像靶孔到试验布局空间的转化模型,并以此为基础开发了靶板破孔识别分析程序。     

含能破片战斗部毁伤效应研究

为提高战斗部的毁伤效能,对含能破片战斗部开展了探索研究,介绍了含能破片战斗部的概念和特点,设计制备了AI/PTFE(聚四氟乙烯)质量比为30∶70配方的含能破片战斗部,对2.5,10,20 mm钢质靶进行侵彻实验,研究了该含能破片对靶板侵彻能力及靶后毁伤效率.试验结果表明:50 mm口径含能破片战斗部穿透了20 mm厚...     

钨锆铪活性合金破片冲击释能行为实验研究

为研究活性合金材料的冲击释能行为,采用弹道枪驱动一种高强度、高密度的钨锆铪活性合金破片,使其以不同着速撞击Q235钢靶,通过观察靶板穿孔模式和靶后冲击释能火光区的高速摄影图像,提出合金类破片冲击释能的3阶段模型,即冲击激活阶段、自蔓延释能阶段、自激活阶段。结合应力波、热应力理论和冲击温升方程,获得该破片能量的激活门限、能量完全释放的临界条件、释能火光区的最大尺寸及其靶后有效毁伤距离。研究结果表明：钨锆铪活性合金破片不仅具有类似惰性破片的动能毁伤能力,而且在穿靶前活性能耗极小,活性能量在穿靶后毫秒量级内完全释放;破片活性能量被完全激活前,释能火光区的最大毁伤容积和有效毁伤距离分别随破片着速的提高呈指数和线性增长趋势。     

无量纲参数对破片弹道极限速度的影响

为开展93W钨合金破片对616装甲钢侵彻性能的研究,通过弹道枪试验分别对立方破片(底面为正方形)和圆柱破片进行了弹道极限速度测试,并基于试验结果对理论公式进行了修正,修正后的公式可应用于预测破片弹道极限速度。将仿真结果与试验结果进行了对比,验证了材料的可靠性,根据破片初速及剩余速度建立回归方程,外推得到破片的弹道极限速度,并进一步研究了无量纲弹长及无量纲靶厚对弹道极限速度的影响。结果表明,当确定破片及靶板的材料后,弹道极限速度仅与无量纲弹长和无量纲靶厚有关; 当无量纲弹长与无量纲靶厚确定后,破片形状对弹道极限速度的影响非常明显,立方破片更容易穿透靶板。当无量纲靶厚为1.6时,破片正侵彻12 mm厚度的靶板,弹道极限速度随破片无量纲弹长的增加而加大,且无量纲弹长每增加0.1,破片的弹道极限速度增加约45 m/s; 当无量纲弹长为1.0时,破片正侵彻不同厚度的靶板,弹道极限速度随无量纲靶厚的增加而加大,且无量纲靶厚每增加0.1,破片的弹道极限速度增加约50 m/s。     

钨球破片对相控阵雷达典型部件的侵彻特性研究

通过对相控阵雷达系统结构的分析,建立了相控阵雷达天线和箱体等易损部件的等效模型。分析了钨球破片杀伤元对相控阵雷达的毁伤机理,并对靶板等效关系和破片极限速度的经验公式与试验数据进行对比分析,计算得到了不同直径钨球破片对相控阵雷达典型易损部件的侵彻特性。结果表明:雷达易损部件对钨球破片的抗毁伤能力随钨球破片直径的增大而显著提高。为反辐射导弹战斗部的设计提供了参考依据。     

聚能装药垂直侵彻靶后破片运动规律

靶后破片对装甲目标内部环境构成巨大威胁,常规试验往往难以准确获取其运动飞行规律.文中在X光试验基础上,结合有限元数值仿真对典型射流垂直侵彻钢靶产生的初始靶后破片云进行了研究,分析了破片云特性及形成机理,在此基础上提出了靶后破片“虚拟原点”概念,并建立了初始靶后破片云数学描述模型,进而求解得到破片飞散角度与速度的关系,与仿真所得结果吻合较好,为靶后破片空间威力场建立奠定了基础.     

D型预制破片战斗部破片飞散过程的数值模拟

在试验的基础上结合有限元计算软件LS-DYNA,采用Lagrange算法对D型战斗部破片飞散及破片毁伤靶板的过程进行了数值模拟,分析研究了D型双层壳体预制破片战斗部破片飞散的特性。与试验结果及ALE算法计算结果的比较表明,采用Lagrange算法模拟预制破片战斗部的破片飞散过程更具合理性和有效性。     

自消除激光破片测速仪误触发的算法

针对现有采用内触发方式的 JGM －P400激光破片测速仪在战斗部野外静爆试验中存在误触发现象,在对静爆试验中破片过靶信号为正向脉冲信号进行理论分析和建模仿真基础上,提出了基于过靶信号脉冲宽度的自消除系统误内触发算法。通过设置合适的过靶信号脉冲宽度阈值 TS ,给出内触发有效与否的判决表达式,并做算法的 FPGA实现。测试结果表明：设置阈值 TS为100μs时,该算法能有效判别系统内触发是否有效,并自动消除误触发现象,保证了激光破片测速仪测得的数据正确、可靠。