起爆方式对周向MEFP战斗部性能影响的数值仿真

为研究起爆方式对周向多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部毁伤元成型的影响,针对5层周向MEFP战斗部结构,利用Ls-dyna软件数值研究了单点起爆下起爆点高度以及多点起爆下起爆点数量、起爆同步误差对MEFP毁伤元速度和飞散角的影响。结果表明:单点起爆条件下,随着起爆点高度的增加,毁伤元的总散布角度逐渐增大; 当起爆点位于战斗部轴线中心时毁伤元总散布角度达到最大,各层MEFP毁伤元速度差达到最小; 装药端部MEFP成型过程受稀疏波影响较严重,导致装药端部毁伤元速度较低; 采用中轴线多点起爆对端部毁伤元速度提升效果不明显,但能大幅度提升内侧3层MEFP的速度; 对口径大于48 mm的周向MEFP战斗部而言,500 ns以内的起爆同步误差不会对MEFP毁伤元的速度和飞散角产生明显影响,但起爆同步误差的存在使得MEFP成型更加不对称。     

一种高输出威力的同步起爆网络研究

为可靠起爆定向战斗部，设计了一种刚性基板和柔性导爆索结合的“一入三出”新型起爆网络，输入端采用半导体桥雷管与JO-11C药柱紧密接触，在刚性基板沟槽内放置的银制导爆索连接输入端JO-11C药柱和输出药柱。经过仿真模拟对比毁伤效果，设计了传爆药柱直径分别为10,20,50 mm的三级输出传爆序列；理论分析起爆网络的同步性，计算得出起爆网络同步性误差为253 ns，同步性试验表明起爆网络的3路时间误差最大为290 ns；起爆能力测试表明三点同步起爆网络的输出威力满足定向战斗部的使用要求。     

多点同步起爆网络的设计及试验研究

主装药爆轰波形的控制是影响聚能杆式战斗部（JPC）成型的重要因素,起爆能力和多点起爆同时性对波形控制非常重要。为了形成外形对称、气动性能良好的JPC战斗部,在理论分析的基础上,找到了影响起爆同时性的主要因素,设计了一种“一入六出”的六点同步起爆网络。利用试验检验了起爆装置的起爆能力和各起爆点的同步性。试验结果表明,起爆端可以击穿5mm厚的铅靶,各点起爆偏差在200ns以内,多点起爆装置与成型装药配合可以形成外形完整、长径比较大的聚能杆式战斗部,该装置具有足够的起爆能力和—定的起爆同步性。     

起爆方式对偏心式定向战斗部破片速度分布的影响研究

为了揭示起爆方式对偏心式定向战斗部破片速度分布及增益的影响,文中运用数值模拟的方法对一端起爆、两端同时起爆和线起爆方式下偏心式定向战斗部的爆炸过程进行了研究.研究表明,两端两点同时起爆时破片的速度增益比中心起爆时高28.1%,且高速度破片在周向上的分布角度宽,为最优的起爆方式.     

飞片冲击起爆系统设计与数值模拟

为调整炸药装药中的爆轰波波形,设计了一种飞片冲击起爆系统,通过理论分析和计算确定飞片的形状及材料选择原则、飞片的倾斜角、飞片与主装药的间距,采用数值模拟软件LS-DYNA对设计的飞片冲击起爆系统进行了数值仿真计算。结果表明飞片冲击起爆系统能可靠起爆炸药装药并调整炸药装药内部爆轰波波形,可为端部预制破片或多EFP战斗部的驱动提供参考。     

多点起爆对EFP形成的影响研究

文中通过数值模拟和试验，对三点、四点、六点起爆对EFP尾翼形状的影响进行了研究。研究结果表明，多点起爆可以使EFP形成尾翼，且尾翼的个数与起爆点数相对应。起爆点多形成的EFP飞行稳定性较好，保速能力强，对提高穿甲威力有利。研究结果还表明，多点起爆的同步性对EFP的飞行稳定性有较大的影响，必须严格加以控制。     

激光器点火的点火药和起爆装置及其由两者组成的系统

激光器点火的点火药含爆炸材料颗粒和光吸收颗粒，其中，爆炸材料颗粒的平均颗粒尺寸小于4微米，即，平均颗粒尺寸大约为1－2微米。爆炸材料颗粒有颗粒尺寸分布，其中90％的颗粒直径比平均颗粒尺寸小2．5倍。这种爆炸材料颗粒可以是BNCP。光吸收颗粒应该由BNCP与光吸收颗粒组合重量的百分之三以上的重量组成，即：大约5％（重量百分比）。光吸收颗粒可以含碳黑。这种点火药用于激光器激发的起爆器装置中，该起爆器有带输入端的壳体，输出端和通向输入端的信号序列室。头部配合到壳体中与信号序列室中光学纤维信号发射端接触的地方。点火药装在信号序列室中与光学纤维信号发射端接近的信号传递装置中。壳体中的输出装药对点火药的点火敏感。     

多点起爆技术及应用研究进展

综述了爆炸网络多点起爆技术和直列式多点起爆技术的发展,介绍了爆炸网络多点起爆技术的多点同步爆炸网络和多点逻辑爆炸网络的应用现状,分析了两者的优势及不足;对比了直列式多点起爆技术的国内外研究现状,讨论了多点起爆点数、起爆方位参数对多点起爆系统性能的影响,指出多点起爆技术未来研究方向为：多点起爆精确控制方法研究,多点起爆装置模块化与集成化研究,低成本多点起爆技术研究,复杂环境下多点起爆系统安全性与可靠性研究。     

D字形预制破片战斗部破片能量分布特性

为了分析非对称结构在爆炸作用下的能量输出规律,文中以D字形结构为研究对象,对其在端部偏心和中心起爆下的破片飞散特性进行了实验研究,同时结合有限元计算软件LS-DYNA对5种不同结构在不同起爆方式下的破片飞散过程进行数值模拟,获得了破片能量分布规律.研究结果表明:双端面偏心起爆为D字形结构起爆的最优方式,横截面直线部分对应的圆心角介于90°～ 120°间时毁伤效果更好.     

12路无起爆药非电传爆系统设计研究

为了提高非电传爆系统的安全性,设计了一种全系统无起爆药结构的12路无起爆药非电传爆系统,对无起爆药起爆装置、无起爆药传爆组件、无起爆药输出部件进行了结构、装药设计。通过输入端传爆性能试验、输出端传爆性能试验及作用时间试验,验证了12路无起爆药非电传爆系统结构设计合理,可大幅提高安全性及抗电磁环境能力。     

关于起爆点的位置对聚能射流的影响研究

采用LS-DYNA3D对聚能战斗部的起爆过程进行了数值模拟.通过模拟,着重分析了单点起爆、线起爆和面起爆对聚能射流的射流速度和L/D的影响规律.提出了一种新型聚能起爆方式.     

线性成型装药起爆方式的比较

通过实验研究了起爆方式对线性成型装药切割效果的影响.线性成型装药金属罩的压垮是复杂的三维过程;起爆方式不同,药型罩压垮方式和形成射流的方式也不同.端面起爆引发滑移爆轰波的作用;棱上中心点起爆,在起爆点附近呈球面爆轰波作用,更远处可认为是滑移爆轰波的作用.理论分析表明:在相同装药条件下,棱上点起爆比端面起爆的切割深度大;若装药长度足够长,装药在棱上点起爆时的切割长度应大于端面起爆时的切割长度.提出采用棱上多点起爆,切割效果可能会更好.     

杆式射流与射流转换的双模战斗部优化设计

综合运用理论分析、仿真计算和试验研究,优化设计了实现杆式射流（JPC）与射流(JET)转换的双模战斗部。理论分析了单点起爆与环起爆条件下药型罩压垮变形情况,数值仿真优化了成型装药结构参数,包括药型罩锥角、药型罩弧度半径、药型罩壁厚和装药高度,找出了实现JPC与JET双模转换的起爆方式及结构参数匹配关系：采用单点起爆形成JPC,环起爆形成JET,选取药型罩锥角为80°~100°,药型罩弧度半径为0.1倍装药口径,药型罩壁厚匹配锥角设计,装药高度为0.9倍装药口径。针对优化结构进行了X光成像试验研究,试验结果与仿真结果误差在8%以内。综合运用理论分析、仿真计算和试验研究,优化设计了实现杆式射流（JPC）与射流(JET)转换的双模战斗部。理论分析了单点起爆与环起爆条件下药型罩压垮变形情况,数值仿真优化了成型装药结构参数,包括药型罩锥角、药型罩弧度半径、药型罩壁厚和装药高度,找出了实现JPC与JET双模转换的起爆方式及结构参数匹配关系：采用单点起爆形成JPC,环起爆形成JET,选取药型罩锥角为80°~100°,药型罩弧度半径为0.1倍装药口径,药型罩壁厚匹配锥角设计,装药高度为0.9倍装药口径。针对优化结构进行了X光成像试验研究,试验结果与仿真结果误差在8%以内。     

多爆炸成形弹丸引爆带壳装药数值模拟研究

利用LS-DYNA有限元数值计算软件,对多爆炸成形弹丸(MEFP)战斗部冲击引爆带壳装药过程进行了模拟研究,对比分析了中心点、环形和平面3种起爆方式对MEFP的影响。相比中心点起爆,平面起爆时中心弹丸速度提高27.8%,动能提高87.5%;环形起爆下,中心弹丸速度提升24.6%,动能提升77.5%。3种起爆方式均能实现对带壳装药的冲击起爆,表明基于MEFP销毁带壳装药方法可行。相对于点起爆、环形起爆方式,采用平面起爆方式时弹丸发散角最小,弹丸束密集程度最高,利于提升未爆弹引爆率。     

聚能装药用多点环形起爆器的设计

设计了一种聚能装药用多点环形起爆器,并运用动力学分析软件LS-DYNA和AUTODYN对其作用过程进行仿真,优化了多点环形起爆器的起爆点数和关键几何尺寸参数.应用高速摄影技术测量了经多点环形起爆器环形起爆后B炸药装药中形成的爆轰波阵面形状,结果表明在圆柱形B炸药装药中形成了理想的喇叭形爆轰波.     

废旧弹药小型聚能销毁装置结构设计与试验

废旧弹药销毁对于消除爆炸事故隐患具有重要意义,基于土建施工建设中发现的各种废旧弹药爆破销毁 安全需求,运用聚能装药对带壳装药的冲击引爆原理,设计一种小型聚能销毁装置。综合尺寸、威力和野外适应性 要求,优化确定销毁装置结构参数,并进行静穿甲和冲击引爆模拟弹体试验。试验结果表明：该销毁装置冲击引爆 能力强,对常见废旧弹药引爆可靠性高,便于设置和使用,可为类似装置设计提供参考。     

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。     

大锥角聚能装药射流形成及对钢靶侵彻的数值模拟

为了研究大锥角聚能装药射流形成和对钢靶侵彻过程中的一些特性,采用AUTODYN软件,对锥角聚能装药射流形成及侵彻钢靶过程进行了数值模拟。模拟结果表明:大锥角聚能射流是药型罩在爆轰波的作用下向后反转形成的漏斗型密实射流,其在飞行过程中,速度基本保持不变,而在侵彻钢靶时,侵彻速度和动能都迅速下降,直到再也不能侵彻钢靶为止。将数值模拟结果与实验结果进行了对比分析表明:数值模拟结果与实验结果相一致。     

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。     

聚能射流对带壳浇注PBX装药的撞击响应

为研究聚能射流对带壳浇注高聚物粘结炸药(PBX)的引爆特性,利用弹径Ф82 mm的聚能装药形成了一种直径细、速度大于7000 m·s-1的高速射流,以及一直径较粗、速度约5000 m·s-1长杆状射流,分别对覆盖有210,255 mm和165,210 mm两组不同厚度钢板的PBX进行了撞击试验。采用高速摄影观测分析了射流撞击下带壳PBX点火引爆的反应过程。用LS-DYNA软件验证了试验结果,得到了不同射流对PBX的引爆能量值。结果表明:弹径Ф82 mm的聚能装药形成的射流能够可靠引爆覆盖小于255 mm厚钢板的浇注PBX,能满足反导弹战斗部毁伤厚壳体目标的需求。