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.     

杆条与起爆点装配关系对其飞散过程的影响

介绍了可控离散杆战斗部的工作原理,建立了可控离散杆战斗部的数学模型,利用LS-DYNA进行数值仿真,研究了杆条与起爆点之间的装配关系对杆条飞散过程的影响大小,并通过试验对比,验证了仿真结果的合理性,对可控离散杆战斗部的设计技术具有一定的借鉴作用。     

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.     

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.     

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。     

结构参数对离散杆战斗部效能的影响

为提高离散杆战斗部的毁伤效能,应用非线性有限元软件LS-DYNA,采用Lagrange算法模拟不同材料和不同厚度的内衬及不同放置角度的杆条对战斗部的影响。结果表明:内衬材料和杆条放置角度对杆条动能及战斗部成型效果影响较大;当内衬材料为尼龙,厚为3mm,杆条放置角度为5~8°,杆条整体动能较大、成型较好、杀伤直径较大。     

结构参数对离散杆战斗部效能的影响

为提高离散杆战斗部的毁伤效能,应用非线性有限元软件LS-DYNA,采用Lagrange算法模拟不同材料和不同厚度的内衬及不同放置角度的杆条对战斗部的影响。结果表明：内衬材料和杆条放置角度对杆条动能及战斗部成型效果影响较大;当内衬材料为尼龙,厚为3mm,杆条放置角度为5~8°,杆条整体动能较大、成型较好、杀伤直径较大。     

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.     

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。     

离散杆战斗部技术研究

对离散杆战斗部的毁伤技术原理及具体技术实现方法进行了系统分析。首先介绍了离散杆战斗部的发展历程、主要类型及典型结构;然后,就杆条非受控与受控条件下的离散杆战斗部,详细阐述了各自的作用机理、技术措施及实现方法,并进行了对比分析;接着,对离散杆条的设计原则及加载控制方法进行了评述;最后针对空中目标防护能力日益增强和目标种类多样性的特点,提出了离散杆战斗部可行的发展方向。     

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。     

基于LS—DYNA连续杆战斗部对目标毁伤因素数值分析

通过建立一种典型结构的连续杆战斗部三维有限元模型,利用有限元程序LS-DYNA,模拟连续杆战斗部对等效目标的侵彻过程。通过对比分析：连续杆在最大开口直径内,杆条破坏能力最强;当杆环扩张超过最大开口直径后,杆环断裂成杆条状破片,杆条的毁伤能力急剧下降;合理地增大杆条的横截面积和延展性,能显著增强杆条的侵彻能力,为此类战斗部设计提供有益参考。     

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.     

连续杆战斗部威力影响因素数值分析

为研究连续杆战斗部各主要组件对杆环的形成及对战斗部威力的影响,建立了一种典型结构的连续杆战斗部三维有限元模型;利用有限元程序LS-DYNA模拟、分析了连续杆战斗部波形控制器材料、杆条尺寸、连续杆之间排布间距以及主装药材料等参数的变化对连续杆抛撒后分布情况的影响,结果表明:选用酚醛树脂材料波形控制器、填满杆条间缝隙、选用低爆速主炸药、选用高强度材料端盖可提高杆环的完整性和连续性,能为此类战斗部设计提供参考.