离散杆战斗部现状与发展

概述了杆式战斗部的发展历史,系统总结可控离散杆战斗部在杆条初始姿态控制、飞散姿态、毁伤试验及数值仿真等方面的研究现状,分析了如何提高离散杆战斗部的离散杆速度、引战配合效率以及增加杆条密度等关键问题.     

可控离散杆式战斗部设计技术

建立了可控离散杆战斗部杆条可控性和完整性的数学模型,用计算机辅助设计的方法进行可控离散杆式战斗部的工程设计,用数值仿真的方法进行分析,确定最优的战斗部方案.这些方法对该类型的战斗部设计技术的发展具有很好的启示和借鉴作用.     

可控姿态离散杆战斗部杀伤效能评估

为了得到可控姿态离散杆战斗部的杀伤效能,以某武装直升机目标为例,分析了直升机的功能、结构、要害部件及其毁伤准则,建立了可控姿态离散杆战斗部的威力表征模型.研究了杆条战斗部对直升机目标杀伤面积的计算方法,分别计算了不同交会条件下可控姿态离散杆战斗部对直升机目标的杀伤面积.研究结果表明:弹药水平命中偏航角45°直升机目标时...     

离散杆战斗部相关技术研究进展

首先简单介绍了离散杆战斗部的发展现状,然后重点针对可控离散杆战斗部,从杆条完整性控制、杆条姿态控制、飞行规律、毁伤效应等四方面的相关技术研究进行综述;技术研究成果可为战斗部结构参数设计、指标优化设计、引战配合提供参考,对离散杆战斗部的进一步发展具有指导意义。     

飞散姿态可控离散杆战斗部算法研究

利用Shapior理论并结合数值模拟,对飞散姿态可控型离散杆战斗部的工程设计方法进行了研究,提出了可控离散杆战斗部杆条飞散控制的具体计算方法。经试验证明,本文提出的算法计算结果与试验结果一致性很好,可以应用于战斗部的工程设计中。     

离散杆和冲击波对超音速导弹复合毁伤研究

为研究离散杆和冲击波复合作用下对超音速导弹的毁伤效应,对离散杆战斗部冲击起爆和结构毁伤超音速导弹进行了仿真研究,获得了离散杆战斗部冲击起爆超音速导弹战斗部的临界距离以及弹目距离、交汇角对毁伤超音速导弹发动机舱的影响规律.结果表明:离散杆战斗部只有在杆条与冲击波的复合作用下,才可能引爆超音速导弹战斗部;离散杆战斗部杆条和冲击波叠加作用下对超音速导弹发动机舱的结构毁伤效应明显优于杆条独立作用下的情况.     

波形控制器对杆条破片反导战斗部初始抛撒状态的影响

针对无控冲击波冲量沿杆条长度方向上不均匀作用会使离散杆的局部应力超过杆条材料的屈服极限,导致杆条弯曲甚至断裂,影响杆条的旋转和飞散姿态,最终影响战斗部毁伤威力的问题,采用数值仿真的方法利用波形控制器使冲击波波形可控,并对有控冲击波形作用下的杆条破片的初始抛撒状态进行了仿真研究。结果表明,折线形波形控制器能够使冲击波沿战斗部轴向以平面波的形式传播,冲击波冲量能够均匀地作用于杆条上,使杆条在初始抛撒时受力均匀,不会发生大变形弯曲。     

不同结构下双束旋转式离散杆战斗部的数值模拟研究

以反舰导弹为典型目标,提出了反式错位双束离散杆和顺式双束离散杆这两种不同方案的双束离散杆战斗部。利用前处理软件Truegrid建立了双束旋转式离散杆的有限元模型,应用非线性有限元软件LS-DYNA,采用流固耦合算法,模拟了这两种战斗部的飞散过程,并对仿真结果进行了比较分析。研究发现:反式错位双束离散杆战斗部所形成的两个杆环的杆条自旋方向相反,且两排杆条间隙可以相互补充,能有效提高对目标的毁伤概率。     

几种结构的三段离散杆战斗部数值模拟?

针对三段可控离散杆战斗部,探索性提出并分析了错位与顺反等不同排列结构,利用ANSYS/LS-D-YNA软件对其进行了数值仿真模拟,动态再现了离散杆从起爆到形成杀伤环的全过程。研究结果表明错位排列有助于段与段杆条间隙的互相补充,使得杆条整体分布均匀,有效提高毁伤概率;反式排列使得段与段杆条的自旋方向相反,杆条形成杀伤环时间缩短,此种排列技术有助于控制每段杆条群杀伤环的形成时间,实现远近距离不同的多重杀伤环空间分布。     

离散杆对钢板的高速侵彻效应

空空导弹可控离散杆战斗部爆炸后抛撒出一组细长杆条,这些高速飞散和旋转的杆条从不同的角度对目标物体进行高速侵彻穿透。本文主要通过建立合理的侵彻模型和计算方法,对细长杆条从不同角度侵彻靶板的过程进行数值仿真研究。研究结果表明,高速飞行的细长杆可以从不同角度穿透靶板,形成不同程度的毁伤,侵彻过程中呈现复杂的塑性应力波的传播,导致形成不规则的毁伤面和杆复杂变形状况。     

不同起爆方式下离散杆战斗部爆炸驱动杆条的数值研究

利用ANSYS建立了离散杆战斗部三维有限元模型,采用非线性动力分析软件LS-DYNA,应用Lagrange 算法,对离散杆式战斗部的杆条在三种不同起爆方式爆炸载荷作用下的驱动过程和离散杆的飞散过程进行了模拟.研究发现:中心轴起爆使杆条环整体速度较大且毁伤目标可靠性最高;模拟结果与参考文献数据一致,为离散杆战斗部设计提供了有益借鉴.     

离散杆式战斗部对飞机的毁伤计算与仿真

通过对某型飞机的结构易损性,包括离散杆空间分布及离散杆的飞行姿态规律的分析,建立了在一定弹目交会条件下,离散杆式战斗部对飞机的毁伤计算模型.通过对离散杆数学模型中离散杆空间分布、离散杆飞行姿态规律,以及交会计算模型的毁伤计算数学模型仿真说明,该模型能够获得一定交会条件下飞机的毁伤状态、损伤尺寸和形态,有助于开展离散杆战斗部威胁下的飞机生存力分析及战伤模式研究.     

线列式离散杆战斗部可行性仿真分析

综合利用杆条毁伤元周向及轴向的飞散规律,提出一种新型离散杆战斗部,该战斗部具有线杀伤密度高、威力半径大等特点,在弹目动态交汇条件下可对目标形成线列式穿孔,实现线切割毁伤。文中通过理论分析和数值仿真的方法对该战斗部进行初步研究与探索,在理论方面给出了设计原理和设计参数数学计算模型,并运用动力学软件ANSYS／LS-DYNA对该战斗部模型进行仿真计算,仿真结果初步验证了其作用原理和设计方法的正确性和可行性。     

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.     

中心起爆式变截面杆战斗部设计技术研究

提高杆式战斗部杀伤力的主要研究内容是提高杆的着靶速度和控制杆的飞行姿态。提出一种新的杆式战斗部——变截面杆战斗部,通过改变杆的形状控制杆的飞行姿态进而提高杆式战斗部的杀伤力。论述变截面杆战斗部设计的基本思路,并采用非线性动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA数值模拟变截面杆战斗部爆轰驱动杆条扩张运动过程,得到了杆的抛撒速度及飞行姿态变化规律。考虑爆炸作用结束后空气阻力对变截面杆飞行姿态的影响,运用计算流体力学（CFD）和基于有限元技术的计算结构力学（CSM）相耦合的方法仿真模拟杆的气动变形,分析结果表明变截面杆气动弹性变形很小,对其飞行姿态影响有限。基于理论研究工作开展了爆轰驱动变截面杆静态抛撒试验,试验达到了预期效果。研究结果表明了变截面杆战斗部结构设计的合理性,为离散杆战斗部的进一步工程设计提供了可靠的理论依据。