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.     

高破片率钢预制破片弹毁伤效能分析

为提高某制式杀伤爆破榴弹毁伤能力,提出改普通D60钢弹体材料为高破片率钢弹体材料。文中将高破片率钢预制破片弹与某型号制式杀爆弹的毁伤能力进行理论计算对比,结果表明:钢预制破片弹杀伤威力较制式弹提高了70%;静爆试验对比,结果表明:钢预制破片弹对12m以内8mm厚装甲钢板具有较强的毁伤能力,杀伤威力较制式弹提高了73%。理论计算与静爆试验结果基本吻合,高破片率钢预制破片弹较制式杀爆弹毁伤能力显著提高。     

杀爆战斗部破片对地面目标杀伤概率的工程算法

分析了破片场空间分布规律,介绍了一种空爆型杀爆战斗部杀伤概率的工程计算方法。计算得到了战斗部杀伤概率、破片分布密度图像,及不同杀伤概率下毁伤区域面积随爆高的变化曲线。结果表明,vc=700m·s-1、θc=70°时,杀伤概率为0.5或0.8时,毁伤区域面积存在峰值,其对应的最佳爆高为8m;战斗部不同方向上的破片分布密度曲线与实验结果吻合,证明该算法的有效性。     

舰空导弹单发毁伤概率的一种仿真计算方法

引入了基于穿透目标壳体破片数目对舰空导弹战斗部条件毁伤概率进行计算的方法,在分析影响舰空导弹单发毁伤概率的各种因素的基础之上,运用蒙特卡洛法对舰空导弹单发毁伤概率进行了仿真计算.     

反辐射导弹对地面雷达的毁伤能力评估模型研究

针对反辐射导弹对地面雷达目标的毁伤概率进行了研究,根据目标易损性．给出了炸点定位、破片毁伤目标、超压毁伤目标、坐标杀伤等计算模型,并由此建立了反辐射导弹对目标的单发毁伤能力评估模型。     

破片式战斗部对飞机类目标毁伤评估方法研究

建立了破片式战斗部对飞机类目标的毁伤评估模型,包括目标及战斗部破片场的描述、部件的毁伤准则、破片场与目标的交会分析、部件及目标毁伤评估等内容。通过树图分析了部件毁伤与目标毁伤之间的关系,并由部件毁伤概率得到飞机目标毁伤概率。该模型可以评估任意弹目交会条件下,破片式战斗部对飞机类目标的毁伤能力,可应用于战斗部设计与优化、整个武器系统的效能评估、飞机易损性以及战场生存能力评估。以某飞机为例,对其进行了毁伤评估计算,得到不同脱靶量和战斗部爆炸位置处的飞机毁伤概率。     

撞击式导弹单发杀伤概率计算方法的特点

单发杀伤概率的计算方法与导弹的类型有关。撞击式导弹只有在导弹击中目标时才能杀伤目标。因此,撞击式导弹的单发杀伤概率计算方法与远距式导弹是不相同的。本文从引信启动区(即目标外形轮廓表面)的数学描述、导弹头部最先撞击目标表面的点(触发点)的解、综合作用(爆破、聚能、破片)战斗部对目标的条件杀伤概率等方面来说明某型导弹单发杀伤概率计算方法的特点,并对影响计算结果的有关问题作了说明。     

杀伤爆破战斗部起爆方式对地面目标杀伤威力的影响

为提高杀伤爆破（简称杀爆）战斗部对地面目标的毁伤威力,利用靶场静爆试验和数值模拟方法开展了序贯起爆网络下的定向战斗部威力研究。基于LS-DYNA有限元程序分析不同起爆方式下杀爆战斗部的破片飞散规律,编写C语言程序获得有效破片落地时的分布密度和能量分布,结合毁伤概率法计算战斗部在落角、落速、落高不同运动参数下的有效毁伤面积。研究结果表明：偏心两线和偏心三线序贯起爆在定向方向的速度增益为20.3%、19.8%,序贯起爆可有效改善破片的飞散角,提高破片的落地动能和密度,进一步提高战斗部毁伤面积;偏心两线序贯起爆时战斗部的毁伤效能最高,有效毁伤面积增益最高可达809.1%;该毁伤面积计算方法可较好地反映出破片密度和动能对毁伤效能的影响,为不同起爆方式下杀爆战斗部的毁伤评估提供参考。     

一种双模战斗部毁伤效能评估研究

介绍了一种新颖的杆条/破片双模战斗部双模实现方法和研究结果,对此开展毁伤效能评估方法研究。选取典型战斗机和巡航导弹进行了目标易损性分析,构建出目标等效模型及毁伤律模型。基于Monte Carlo方法,建立了杆条/破片双模战斗部毁伤概率计算模型,并编写出仿真计算程序,得到战斗部不同作用模式对两种目标的毁伤概率及其随脱靶量变化的规律。研究结果表明:飞机目标选用杆条模式较好,巡航导弹目标选用破片模式为优,这与双模战斗部的设计初衷吻合;建立的毁伤效能评估方法可以进行不同弹目交会条件、制导精度下的毁伤概率计算,为战斗部的实际应用提供技术支持。     

一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法

为了解决火箭防空武器对空中目标的毁伤能力计算问题,提出一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法。在假设仅有火箭防空武器破片战斗部毁伤能力参数和射击精度参数的情况下,根据高炮预制破片弹对空中目标的毁伤机理,通过建立火箭弹破片对空中目标的毁伤能力模型,并把火箭弹破片杀伤弹幕尺寸转化为目标在高低和方位方向的附加尺寸,计算对目标的命中概率,建立火箭防空武器对空中目标的毁歼概率模型。以某火箭防空武器为例,计算该武器对空中目标的毁歼概率,验证该方法的可行性。     

弹丸在炮口的状态参数对地面密集度影响研究

为了分析无动力飞行弹丸在炮口的状态参数误差对地面密集度影响,基于6自由度刚体外弹道方程,考虑弹丸参数和炮口状态参数误差因素,利用稀疏网格数值积分(SGNI)方法求解弹丸落点散布的统计特性参数,并采用最大熵估计方法获得弹丸落点散布的概率密度函数。测试算例表明,该方法的计算结果与蒙特卡洛方法获得的结果相吻合,验证了SGNI方法和最大熵估计方法的有效性;在此基础上分析了某155 mm加榴炮弹丸在炮口的状态参数误差对地面密集度影响,并分别建立了弹丸在炮口的单参数误差、多参数误差与地面密集度之间的映射模型,可为火炮射击密集度总体设计提供参考。     

炮弹多维密集度指标与命中概率的关系研究

应用概率论正态分布函数N维分布理论,对炮弹密集度指标和实战中炮弹对目标作用效果的关系进行了研究。通过对密集度计算理论的梳理与指导,在一维、二维密集度计算模型的基础上,通过对三维正态积分计算的研究,创新并提出球概率误差计算模型,建立了炮弹多维密集度指标与命中概率的关系,完善了更接近实战要求的密集度指标体系。研究结果可指导各类炮弹在密集度指标方面的论证、设计、考核和使用。     

反蜂群无人机防空火箭弹四象限周视激光引信探测概率

为提高防空火箭弹激光近炸引信对来袭蜂群无人机的探测概率,采用空间解析几何方法描述防空火箭弹与来袭蜂群无人机的交会模型,提出一种防空火箭弹四象限周视激光近炸引信探测来袭蜂群无人机的方案.建立基于蒙特卡洛法的弹目交会探测概率模型,分析不同火箭弹转速、目标速度、激光脉冲频率与探测半径下的引信系统探测概率.计算结果表明:激光脉...     

基于化学反应的高超声速弹丸头部气动热预测

为了准确预测高超声速弹丸表面的气动热问题,在考虑热化学反应的情况下,基于SST k-ω、表面反应和二维非稳态热传导方程,建立了高速流场与弹丸结构紧密耦合的传热模型,并以某外形高超声速弹丸为研究对象,采用数值模拟方法,在不同飞行高度、不同飞行马赫数等条件下对比计算了有、无考虑化学反应时弹丸表面的气动热分布情况。计算结果表明,考虑化学反应对弹丸表面的热流密度有较大影响,弹体表面温度及其驻点处温度均有明显提高; 在飞行马赫数为5.5,飞行时间为1.5 s的情况下,随着飞行高度的增加,弹丸驻点处及弹身表面的温度会降低,但各高度上弹丸驻点处的温度在考虑化学反应较未考虑化学反应时高约200 K; 随着来流马赫数的增加,化学反应产生的热量越多,弹体表面及驻点处的温度增加越大。研究结果对高超声速弹丸的气动热预测与热防护具有一定的参考。     

药型罩结构参数对整体式MEFP成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)毁伤能力,采用LS-DYNA仿真软件,模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构,并对其进行了试验验证。结果表明:药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上,随着药形罩曲率半径的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15mm厚45#钢靶,与数值模拟结果吻合较好。     

不同头部形状弹体侵彻混凝土的试验研究

为研究弹体头部形状对侵彻性能的影响,对不同弹头部形状的弹体侵彻混泥土进行试验研究。设计平头型和卵形型2种不同类型的头部结构,基于DOP(depth of penetration)方法进行试验对比分析。结果表明：卵形结构弹体具有更好的侵彻性能,其稳定侵彻弹洞平直、弹道稳定、弹体结构抗弯刚度良好,卵形弹体头部越尖,侵彻性能越好。该研究可为弹体结构设计提供一定帮助。     

截卵形弹体Taylor撞击的变形特点和冲击载荷特性

以弹体在Taylor撞击实验中产生的冲击载荷以及载荷的潜在应用为主要关注点,采用理论与实验相结合的方法,对截卵形弹的撞击变形特点和冲击载荷特性进行研究.基于经典的平头弹Taylor撞击理论建立截卵形弹体的Taylor撞击分析模型,并对动量冲量守恒方程进行修正,修正后的模型预测结果更接近实际.设计并开展具有相同外径、相同...     

弹头形状对高速侵彻效应的影响

对60 mm口径的尖卵型和双弧线型弹体进行高速侵彻素混凝土靶试验,弹体撞击速度为800～1 400 m/s。试验结果表明,在所研究的速度范围内,弹体侵彻深度随着靶速度呈线性增加的趋势,弹体质量侵蚀小于5%,可近似认为刚性弹侵彻。在空腔膨胀理论基础上,通过建立尖卵型和双弧线型弹头部形状函数,分析了2种不同弹头形状弹体的受力情况,建立了阻力模型,数值求解了弹体的侵彻深度。理论计算结果与试验结果吻合较好,分析结果表明,弹体质量、着靶速度、靶体一致的条件下,双弧线型弹体的侵彻能力比尖卵型高约9%。     

高超声速炮弹气动数值模拟

针对高超声速弹丸飞行阶段的计算研究中,除了对其进行气动热模拟之外,另一项重要任务就是气动力的计算问题,采用SST k-ω湍流模型,运用AUSM+格式对非定常三维可压缩流体进行了数值模拟,再现了高超声速条件下炮弹周围复杂的流动现象,得到了流场的分布规律.计算结果表明,在研究范围内,高超声速弹翼组合体数值计算结果与工程计算结果吻合较好,为进一步高超声速炮弹研究提供了技术参考.