反舰导弹聚能战斗部威力的试验,计算与研究

本文介绍反舰导弹聚能战斗部聚能破甲威力的模拟试验,地面静止威力试验,海上威力试验等。应用爆轰理论和聚能破甲威力经验公式,对聚能破甲威力,空中爆炸,水中爆炸和破片杀伤作用等做了计算。综合分析试验数据及计算结果,确定了此种战斗部对不同目标的威力半径。     

准定常侵彻理论在破甲弹验收中的应用

为了合理解决破甲弹静破甲验收试验中存在的破甲威力不足的问题。本文以准定常侵稳理论为指导，通过试验方法的改进，消除了影响产品性能的不利因素。试验结果表明，用长度为L的无缝隙装甲钢进行破甲弹的静破甲威力试验是可行的，既能真实反映产品的静破甲威力水平，又可以达到产品能够正常实验的目的。     

某型导弹前置装药与导引头匹配研究

针对某型反坦克导弹前置装药的选药，对ＢＡＳＣ编码内容进行了修正；应用该编码，对三种前置装药与模拟导引头和反应装甲的作用进行了破甲威力理论计算，并进行了破甲试验验证。为该弹前置装药的设计，提供理论依据和试验依据。     

小口径多功能弹破甲威力影响因素

为解决在有限的装药空间内提高破甲威力的问题,对小口径多功能弹破甲威力的影响因素进行数值分析。 以小口径多功能战斗部为对象,构建数值仿真模型,应用有限元软件,分析了药型罩锥角和装药高度变化对破甲威 力的影响,通过数值模拟及仿真结果对比,得出影响破甲威力的因素。仿真结果表明,药型罩锥角和装药高度对小 口径多功能战斗部破甲威力有较大的影响。     

钨铜镍合金药型罩研究

提高破甲威力是世界各国都在致务研究的课题。本文对钨铜镍药型罩进行了研究,通过与紫铜罩进行对比试验和射流动态参数的X光测试,得出了钨铜镍合金重金属作为药型罩材料来提高破甲威力是可行的,对于无隔板的聚能装药静破甲试验表明,破甲威力比紫铜罩提高38%,X光照片显示了射流的高延伸性。     

破甲反击弹抗串联战斗部的可行性

为进一步发展未来的抗串联战斗部防护技术,对破甲反击弹抗串联战斗部的可行性进行研究。通过理论 分析、ANSYS/LS-DYNA 有限元数值模拟仿真和单个破甲反击弹威力实验等方法,进行实验验证。结果表明：破甲 反击弹抗串联战斗部具有一定的可行性,可以作为装甲防护技术的进一步研究方向。     

掠飞攻顶反坦克破甲战斗部的动态特性研究

为提高掠飞攻顶反坦克破甲战斗部的侵彻威力,利用仿真软件对掠飞类破甲战斗部的动破甲过程进行数值模拟,在一定的大炸高下,分析了杆式射流的侵彻特性随破甲战斗部的斜置角和横向速度的变化。结果表明:掠飞类破甲战斗部侵彻靶板时存在涂抹效应;破甲战斗部的横向速度在0～200 m/s的速度范围内,设置斜置角可以实现动破甲的威力补偿,横向速度越大,最佳斜置角也应越大;破甲战斗部的斜置角一定,横向速度越大,射流动破甲时的能量损耗越大,横向速度达到300 m/s时,设置斜置角不能实现动破甲的威力补偿。对仿真结果进行了初步试验验证,结果可为掠飞类破甲战斗部研制提供参考。     

药型罩加工精度对破甲战斗部威力影响的研究

药型罩的加工精度是影响破甲战斗部破甲深度的一个重要因素。通过理论分析,研究了药型罩加工精度对射流性能的影响,同时利用ANSYS/LS_DYNA软件建立了具有不同加工误差的药型罩及相应的战斗部模型,并进行了一系列的数值模拟。结果表明,药型罩加工误差的存在会影响射流性能,而且破甲威力随着药型罩加工误差的增大而下降,为研究破甲战斗部破甲深度问题提供参考。     

装填系数对破甲杀伤复合战斗部威力影响的数值模拟

为了提高破甲杀伤复合战斗部的毁伤威力,研究了装填系数对战斗部破甲和杀伤威力的影响。采用理论分析的方法,计算了战斗部装填系数从0.71增大到2.00时破片的成型和杀伤半径;采用非线性有限元软件LS-DYNA,对比分析了战斗部装填系数为0.80、1.00、1.20、1.40和1.60时成型射流的破甲深度,得到了装填系数与破片杀伤半径、成型射流破甲深度的关系。结果表明,随着装填系数从0.71增大到1.86,杀伤半径从9.1 m增大到10.2 m;继续增加装填系数至2.00,杀伤半径不再增大;随着装填系数的增加,破片平均质量减小;装填系数从0.80增加到1.60过程中,破甲深度先减小后增大,最大破甲深度为143.30 mm。     

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。     

反弹道非正侵彻的弹体结构响应实验研究

为研究高速侵彻弹体的瞬态结构响应,利用反弹道实验技术和数字图像相关测试方法,在152 mm轻气炮加载平台上建立了结构弹体非正侵彻2024铝靶的反弹道实验系统。通过弹体侵彻铝靶实验,获得弹体在反弹道非正侵彻过程中的实时响应特性,对比倾角、攻角及倾角与攻角联合侵彻作用下的弹体响应特征,得到了不同侵彻条件下弹体结构的定量响应规律。研究结果表明：攻角对弹体结构弯曲响应的影响更明显,3°攻角侵彻后弹体端部挠度大于10°倾角侵彻的结果,5°攻角大于15°倾角的侵彻结果;5°攻角联合15°倾角的侵彻条件下,弹体头部前1/4处轴向塑性应变可达4.6%,尾部均为弹性变形。     

一种横向机动弹道能量管理方法

为实现弹道导弹在打击小射程目标时能量的有效利用,增强导弹的突防能力和禁避飞区规避能力,提出了通过初始射面横向机动角使导弹一级偏离传统射面,后面级再修正射面以命中目标的横向机动方法,在各级能量方程的基础上,建立了初始射面横向机动角的解析计算模型。通过该模型可以快速确定初始射面横向机动角,为后续机动角和程序设计奠定了基础。仿真结果表明,提出的能量管理方法能够有效提高弹道导弹的能量管理效力,方法合理且可靠性高。     

某双锥形药型罩性能参数灰关联分析

为提升射流侵彻能力及改善射流性能,对双锥形药型罩性能参数进行灰关联分析。利用AUTODYN 有限 元分析软件模拟射流成型过程,使用多种无量纲化方法对数据进行处理,运用灰关联理论分析药型罩5 种结构参数 对射流头部速度和射流长度的影响。分析结果表明：药型罩材料密度、小锥角罩锥角和上罩高占比是影响射流的主 要因素,聚能装药的研究需要选择合适的无量纲化处理方法,才能得到最优的关联度排序。     

某型弹丸侵彻深度的影响因素

弹丸的侵彻深度直接影响到爆轰角的大小和破片的毁伤效果。在经验公式的基础上,通过推导侵彻深度的数学表达式,研究该型弹丸侵彻深度的主要影响因素,并以某型弹丸为应用实例进行参数化分析,运用MATLAB数值计算软件得到相应的曲线关系图。数值分析弹丸侵彻深度的影响因素,可为控制弹丸起爆位置和弹药设计提供依据和参考,有利于提高弹片的毁伤效率。     

复合材料易碎弹实验测试与仿真分析研究

基于分离式霍普金森压杆(SHPB)实验获取复合材料易碎弹及航空有机玻璃的材料动态力学参数,选择合理描述易碎弹与有机玻璃材料的本构模型;采用显示动力学分析软件LS-DYNA中的光滑粒子流体动力学(SPH)方法对易碎弹侵彻靶板全过程进行仿真分析。通过仿真分析研究易碎弹着靶速度、入射角度对弹体破碎和靶板毁伤的影响规律,对比不同工况下子弹的破碎效果及毁伤性能,分析总结相关规律。结果表明:子弹的破碎效果及毁伤性能随着入射速度的增大提高明显;相同速度下,子弹垂直入射靶板其破碎与毁伤效果均要优于倾斜入射靶板。数值模拟方法及结果为易碎弹的研制提供了一定的理论参考依据。     

超聚能射流形成过程机理研究

提出一种超聚能射流形成的理论计算方法,给出了附加装置材料密度、厚度和药型罩锥角、密度、厚度与超聚能射流速度、有效质量之间的关系。基于非线性显式动力学分析软件AUTODYN,进行了超聚能射流形成过程数值模拟,其结果与理论计算结果基本一致。通过超聚能射流侵彻试验,证明试验结果与数值模拟结果吻合较好。研究表明：在一定范围内,随着药型罩锥角的增大,超聚能射流速度逐渐减小、质量逐渐增大;超聚能射流速度、有效质量及侵彻能力远大于传统聚能射流。     

细晶铜材料力学性能及药型罩领域应用研究

为研究细晶纯铜材料药型罩的侵彻性能,对细晶纯铜材料进行力学性能研究。利用二级轻气炮加速飞片的方法对细晶纯铜材料进行了冲击加载实验,给出了细晶纯铜材料在70～320 GPa范围内的冲击波速度和质点速度的关系。计算得到了适用于LS-DYNA的Gruneisen状态方程参数。利用拟合得到的参数分析了粗晶材料及细晶材料所形成的射流在断裂时间、侵彻威力方面的差异。根据仿真,在160 mm最佳炸高进行静破甲实验。结果表明,细晶材料药型罩的侵彻威力较粗晶材料明显提高,说明将药型罩材料的晶粒组织细化是提高破甲威力的重要手段。     

Research on the Application of Explosive Network in the Shaped Charge Warhead

With respect to the problems of that the shaped charge warhead currently uses a cover method to improve the penetration power, a method using an explosive network technology as the detonation mode of shaped charge warhead is proposed. In the context of some shaped charge warhead, a synchronous explosive network prototype is designed according to some charge structure parameters, such as the liner and main grain. From the performance comparison test, it can be known that the explosive network not only stably detonates, but also largely improves the penetration power and stability. Experimental results show that explosive network technology is an effective method for improving the penetration power. The results lay a solid foundation for the engineering application of the technology in the shaped charge warhead.     

弱约束抛撒条件下子弹对靶板扩孔能力研究

为提高在弱约束抛撒条件下子弹的毁伤效果,采用数值模拟与实验相结合的方法对薄壳子弹以不同攻击姿态对金属靶板的扩孔能力进行研究。建立子弹侵彻金属靶板的有限元模型,对不同着角、攻角情况下的穿甲过程进行数值模拟;对子弹各部件过载及装药安定性进行分析,并完成了不同工况下扩孔情况的计算。计算结果与实验结果一致性很好,相对误差小于10%。结果表明,该方法适合于弱约束抛撒条件下子弹对靶板的扩孔能力研究。     

侵彻问题研究

战斗部的侵彻问题一直是各国学者研究的热点,其应用十分广泛。侵彻分析的主要方法有经验法、理论分析法和数值模拟的方法,由于研究背景和侧重点不同,各有不同的适用范围。近来,随着计算机技术和计算方法的不断发展,数值模拟的方法已经成为研究侵彻和撞击问题的主要手段。