发射状态下燃料对FAE战斗部壳体的应力作用分析

通过建立力学模型，对FAE战斗部壳体进行了定量分析，提出了FAE战斗部壳体设计的新方法。指出了在FAE战斗部壳体设计中，燃料轴向过载时产生的横向变形对完体的作用是不能忽视的，这个力和过载加速度引起的轴向力对壳体的作用在壳体的设计中起着主导作用，是设计壳体的主要依据。     

动态线列式破片战斗部技术探索

依据现代战争对反导技术的迫切需求,提出了一种动态线列式破片战斗部技术,在弹目动态交汇条件下使目标形成线列式穿孔,同时使穿孔周边产生撕裂效应和应力集中效应,从而对高速飞行的导弹等目标实施线切割式高效结构毁伤.结合动态线列式破片战斗部设计原理,给出了该类战斗部系统设计方法和主要设计参数的工程计算公式,通过数值模拟和原理样机...     

弹药战斗部增材制造技术研究现状与展望

针对国内外弹药战斗部增材制造技术，按照增材制造的技术特点和应用方向，综述了增材制造技术在弹药战斗部领域应用的研究现状。首先介绍了增材制造技术原理和主流增材制造方式；其次分别阐述了战斗部装药、典型战斗部(侵爆、杀爆、破甲)的毁伤元结构增材制造的研究进展情况，并进一步分析了当前该技术研究所面临的基础问题，如装药的安全性、复杂形状装药、高精度装药等炸药装药问题，以及壳体复杂异形结构加工难、成型精度低及成本过高等壳体(毁伤元)制造问题；最后对其未来发展提出了异形、高精度、安全性装药制造，弹药战斗部壳体与炸药装药一体化成型等展望，为我国弹药战斗部的增材制造技术研究提供借鉴。附参考文献84篇。     

三种类型战斗部破片飞散的数值模拟

为了得到可变形战斗部的整体性能,用有限元动力学程序LS-DYNA模拟了相同结构口径、相同装药类型的可变形战斗部、偏心起爆和传统周向均匀战斗部的飞散过程,得到三种结构战斗部沿目标方位角和破片飞散角内的破片空间和速度分布.结果表明,在给定毁伤目标范围内(-30°～30°),与传统周向均匀战斗部相比,偏心多点起爆战斗部的平均速度增益为124.6%,密度增益为103.5%;可变形战斗部的平均密度增益为175.9%,平均速度增益为110.2%.可变形战斗部对目标的整体毁伤性能优于偏心起爆战斗部.     

破甲/杀伤多用途战斗部结构设计及试验研究

为使战斗部能够打击多种目标,在保持原单兵破甲战斗部的质量、外形结构和破甲威力基本不变的条件下,利用新型薄型波形控制器、半预制壳体和精密破甲战斗部技术,设计了破甲/杀伤多用途战斗部。采用射流垂直穿深试验、射流大间隔靶和破片杀伤试验,研究了改进后单兵破甲弹的射流穿深和破片杀伤威力。结果表明,设计的多用途战斗部在大炸高下使射流侵彻带前挂板加厚度80mm/50°均质靶后,还可穿透不低于3块厚度10mm的Q235靶板。周向杀伤破片能穿透距爆心5~10m处厚度1.5mm的Q235鉴证钢板,破片密度不小于2枚/m2,实现战斗部多功能的打击需求。     

双曲线型聚焦战斗部破片的设计方法

为解决预制破片聚焦战斗部加工中存在效率低的问题,基于正反圆柱螺旋线相交性原理,通过局部淬火预制工艺提出了一种新的高效率战斗部破片设计方法,并给出了一种聚焦式战斗部的加工实例。结果表明,局部淬火工艺对战斗部破片的控制效果良好,破片形状规则、质量分布均匀,有效破片质量分数达90%,符合毁伤要求,验证了其设计原理的正确性和可行性。     

六棱柱形战斗部预制破片驱动的数值模拟与试验

为研究六棱柱形战斗部预制破片的杀伤效果,建立了正六棱柱战斗部的三维模型,并以等高、等外径的普通圆柱形战斗部为对照组,利用LS-DYNA软件分别模拟了二者在端面中心起爆与偏心两线起爆时对破片的驱动过程,分析了破片的速度与密度增益,并设计了实弹试验对模拟结果进行了验证。模拟结果表明,偏心两线起爆时,六棱柱形战斗部和圆柱形战斗部破片速度的增益分别为9.2%和12.2%,与试验值的误差均在10%以内。试验结果表明,与端面中心起爆的圆柱形战斗部相比,六棱柱形战斗部在端面中心起爆和偏心两线起爆时分别可使破片密度提高53.6%和74.1%,且使破片在较远距离处仍有较优的聚集效果。     

二次爆炸杀伤战斗部原理的实验研究

提出了二次爆炸杀伤战斗部的概念并阐述了其相关作用原理,用实验验证了二次爆炸杀伤战斗部原理的可行性.针对选定的炸药装药,设计了二次爆炸杀伤战斗部的实验弹结构,利用高速摄影机拍摄实验弹的爆炸过程,确定二级装药在一级装药爆炸作用下是否发生XDT或DDT、测量起爆延迟时间和二级装药发生爆轰时其距初始位置的距离.结果表明,当有机玻璃隔板厚度值为50～80 mm时,二级装药发生稳定的XDT或DDT,起爆延迟时间为2 125～11 000 μs,二级装药产生的位移为252～645 mm;采用钝感炸药装药,在特定的条件下会发生起爆时间更长的爆轰.XDT或DDT原理可应用于杀伤战斗部技术,提高杀伤破片的分布密度和速度.     

火药颗粒床装药结构设计及其抗侵彻过载的数值模拟与实验研究

设计了一种由多层钢药盒构成的火药颗粒床装药结构。用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了试验弹侵彻混凝土过程。在数值模拟基础上,进行了试验战斗部侵彻混凝土试验。结果表明,装药结构的抗侵彻过载能力达到30 000~40 000g,即在高过载作用下,药盒自身可承受火药和药盒自身的高过载力,满足结构抗侵彻高过载的要求。此装药结构在小颗粒火药侵彻过程中能保持其良好的整体性和安定性。试验结果与数值模拟计算结果一致,表明该装药结构设计方案是合理的,可应用在传统战斗部内火药颗粒床装药的结构设计中。     

线形EFP药型罩设计

为提高多EFP战斗部单位面积上的弹丸个数,提出了一种新型EFP--线形EFP,并探索了新型EFP药型罩的设计方法和毁伤效应.参考常规EFP药型罩设计方法,设计了不同形状和不同材料的线形EFP药型罩,并通过数值仿真和试验比较了线形EFP药型罩顶点厚度、形状和材料以及相邻两条预控刻槽间的圆心角对线形EFP成行性和穿甲能力的影响.结果表明,将线形EFP药型罩用于多EFP战斗部可使防空反导型战斗部对钢板的侵彻能力提高到25mm.     

An Anti Tactical Ballistic Missile (ATBM) Warhead

The concept of an ATBM warhead that disperses about one thousand rods is presented. The intersection of an ATBM and a target as well as the fuze‐warhead coordination was analyzed. A model warhead that can control the distribution density of the rod was developed and demonstrated by a scaled experiment. This design would be an extension of the hit‐to‐kill warhead concept.     

Study on Fragment Focusing Mode of Air-Defense Missile Warhead

In this paper, the problems in the current fragment focusing warhead is analyzed and a so-called double-beam fragment focusing warhead is developed, which can produce two beam rings of concentrated fragments. The main advantages of this warhead are pointed out. This design has been proved to be practical by experiments.     

串联战斗部前级环形切割器的设计与试验

为验证在现有导弹战斗部前端加装环形聚能装药的可行性,采用数值模拟对环形切割器进行优化设计,通过靶场切割试验对毁伤效果进行初步检验.结果表明,优化设计的环形切割器对厚靶板切割效果显著;环形切割器在30°攻角下对40mm靶板具有很强的切割效果.该结论为新型串联战斗部的设计提供了参考.     

基于增材制造的壳-罩一体式周向MEFP战斗部试验研究

为验证增材制造技术在周向MEFP战斗部领域应用的可行性,利用激光选区熔化(SLM)3D打印技术制备了以316L不锈钢为材料的壳-罩一体式周向MEFP战斗部,并开展了仿真和静爆试验研究。结果表明,3D打印316L不锈钢壳体在起爆后可以形成独立的多EFP毁伤元,其速度在1848~2112m/s之间,并能够在1.68m范围内保持完整的形态;受EFP自身速度梯度和药型罩材料延展率低的影响,多EFP毁伤元在2.7m范围外会出现不同程度的破碎;增材制造技术为周向MEFP战斗部的研究和制备提供了一种可行的途径,其打印精度完全能够满足战斗部设计需求,具有十分可观的应用前景。     

可控旋转式离散杆战斗部设计分析

首次论述了离散杆可控旋转设计的基本理论 ,建立了可控旋转离散杆扩张运动的爆炸动力学方程组。对可控旋转式离散杆战斗部结构设计具有指导意义     

定向战斗部破片能量增益的数值模拟

利用有限元分析计算方法分别对爆炸网络控制定向战斗部和中心起爆战斗部装药驱动破片过程进行了研究,得到该过程的动画演示过程和各种相关数据。通过对数值模拟数据的处理,得到爆炸网络控制定向战斗部破片速度和数目的分布规律以及爆炸网络控制定向战斗部相对于中心起爆战斗部在增益区内的破片速度增益、数目增益和能量增益结果。     

低强度冲击下炸药点火的数值模拟

为了研究炸药在低强度冲击下的反应特性,根据标准的Steven试验建立了数值计算模型,采用热力耦合模型和Arrhenius方程描述炸药的热反应,对不同速度弹头撞击炸药过程进行了数值模拟计算,获得了炸药点火的弹头阈值速度,分析了弹头形状对炸药反应的影响。计算结果表明,在弹头阈值速度下,炸药点火存在一定的延迟时间,随着弹头速度的增大,延迟时间缩短;弹头形状会影响炸药受力过程,使炸药点火特性发生变化。