分布式MEFP战斗部对空中目标毁伤概率仿真研究

为提高对空中目标的拦截与毁伤概率,提出一种基于分布式多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部的拦截方式,并给出计算毁伤概率的工程算法。通过目标构型分析建立目标等效模型,在此基础上建立分布式MEFP战斗部与等效目标的交汇模型,并利用射击线技术,构建分布式MEFP战斗部对空中目标毁伤概率的计算模型。利用蒙特卡洛方法对毁伤概率进行了仿真。结果表明:弹目交汇距离、EFP速度及目标终点速度对毁伤概率具有较大的影响,研究结果为分布式MEFP战斗部威力设计提供了重要参考。     

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。     

不同材料MEFP战斗部对典型无人机的侵彻性能

为研究不同材料MEFP战斗部对典型无人机的侵彻性能,以代表性的"捕食者"无人机为研究对象,建立其关键部位的等效模型。选紫铜、铁和钢的MEFP战斗部用ANSYS/LS-DYNA对无人机等效靶的侵彻性能进行数值分析。结果表明:3种材料的MEFP战斗部均能穿透"捕食者"无人机的防护装甲,但对靶板的开孔直径、轴向剩余速度不同,可有效毁伤"捕食者"无人机内部仪器设备,使其丧失作战能力甚至解体。     

鱼雷聚能战斗部新型起爆技术研究

对鱼雷聚能战斗部的新型起爆技术进行了理论分析和原理描述，介绍了鱼雷聚能战斗部新型起爆方式的结构和作用过程。试验结果表明，采用新型起爆技术可使鱼雷战斗部的聚能威力和对目标的毁伤效果得到提高。     

药型罩间距对MEFP侵彻特征的影响研究

为研究多弹头爆炸成型弹丸(MEFP)的侵彻深度与其药型罩间距之间的关系,使用Autodyn仿真软件对17种不同药型罩间距条件下的MEFP侵彻过程进行仿真。研究表明,MEFP侵彻所形成的弹孔向中间倾斜,随药型罩间距增大,弹孔倾斜程度减小,弹孔直径增加。当药型罩间距等于单枚弹径时,弹孔倾斜角度约为3.8°,弹孔直径约为0.96倍单枚弹径;当药型罩间距大于1.2倍单枚弹径后,弹孔基本不发生倾斜,孔径增加减缓。对小于单枚弹径的药型罩间距与侵彻深度进行参数拟合,发现药型罩间距与侵彻深度之间表现为明显的正相关线性关系,随药型罩间距增大,侵彻深度增加;当药型罩间距等于单枚弹径时,最大侵彻深度达到单枚爆炸成型弹丸(EFP)侵彻深度的96.6%左右;药型罩间距大于单枚弹径后,侵彻深度增加变缓,最终稳定在0.85倍单枚弹径左右。     

药型罩参数及装药对MEFP效能的影响

为研究相邻子装药间距、装药和药型罩曲率半径对MEFP效能的影响,应用LS-DYNA对战斗部直径为100mm的组合式七罩MEFP成型过程进行了数值分析。结果表明:当装药间距从2.5mm增加到12mm时,各子装药形成EFP的尾裙直径减小,EFP长度减小,中心EFP头部速度降低;对于不同装药,形成的EFP尾裙直径从TNT到B炸药逐渐增大,EFP长度增大,中心EFP的速度逐渐增大;当曲率半径从14mm增加到20mm时,形成的EFP尾裙直径增大,EFP长度减小,中心EFP速度逐渐增大。研究结果可为MEFP战斗部的设计提供参考。     

破片对模拟聚能战斗部装药冲击起爆研究

研究了破片对模拟聚能战斗部装药的冲击起爆问题.针对破片对聚能战斗部作用的工程问题进行等效模型简化,设计了模拟战斗部靶标及破片撞击试验方案,进行了1000～1500m/s速度范围内的冲击起爆试验,获得了装药被引发反应特性.与数值模拟进行对比,给出了破片对模拟聚能战斗部装药撞击起爆速度阈值.研究结果对反聚能装药战斗部破片杀伤元素设计具有指导意义.     

反潜武器的聚能战斗部研究

现代反潜武器战斗部应能穿透潜艇外壳和一定厚度的海水后再穿透潜艇耐压壳体。因此轻型反潜武器的战斗部只能采用聚能装药。本文讨论瑞典反潜武器聚能战斗部研究方面的进展。     

多模态聚能战斗部试验研究

根据聚能射流问题的基本原理，结合聚能装药形成射流的规律．选用VESF装置进行多模态试验研究．对不同模态下形成的射流及EFP弹丸速度、侵彻参数的测量．形成射流的闪光脉冲X光照相，以及高速狭缝摄影法所测射流分布，分析VESF装置参数改变对射流的影响，提出设计新型聚能战斗部的途径。     

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。     

反TBM战斗部技术研究现状及趋势

战术弹道导弹(Tactical Ballistic Missile,TBM)具有速度快、射程远、易损性小、携带子弹多、突防能力强、破坏能力大等特点,已成为各国极大的威胁对象,所以发展反TBM战斗部技术就显得尤为重要。本研究从破片战斗部技术、动能杆战斗部技术、可控杀伤元战斗部技术、分离战斗部技术和动能拦截器及杀伤增强装置技术方面综述了反TBM战斗部技术的研究进展,认为应加强反TBM战斗部复合技术、战斗部综合毁伤效应和多次打击TBM战斗部技术的研究。     

EFP战斗部破片场复合技术研究

为提高破片模式的毁伤效能,提出了一种将预制破片群与药型罩破片群相结合的复合破片场成型技术,给出了复合破片战斗部的弹体结构,对破片场的成型过程进行了数值仿真,并进行了实验验证。研究结果表明:采用该技术的战斗部,可形成中心区域为药型罩破片群、外环为预制破片群的复合破片场,且形成的破片场密度均匀,径向散布角达22.5°; 该复合破片场成型技术可应用于巡飞弹战斗部。     

新型组合式炮膛密封结构仿真研究

为了解决新型火炮炮膛的密封问题,设计了一个组合式密封结构,利用ABAQUS仿真软件对密封结构的工作变形进行了仿真,找出了该结构的不足,并对其进行了改进,运用ABAQUS软件对改进的结构进行了有限元计算,计算了密封结构的接触应力.结果表明,改进后的结构可以较好地满足高低压火药气体的密封要求,该结构的成功设计对新型火炮密封结构的工程化具有参考价值.     

起爆点位置对网栅切割式MEFP成型的影响

为了研究起爆点位置对圆环形网栅切割式MEFP成型的影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用流固耦合方法,对圆环形网栅切割式MEFP的形成过程进行了数值模拟。结果表明,该装药结构能形成5个具有一定质量和方向性、速度达到1600～2400 m.s-1的子EFP。在网栅距离固定的前提下,随着起爆点与药型罩顶点距离的增加,MEFP的速度逐渐增大,发散角逐渐减小。起爆点距离在0.56 Dk(Dk为装药口径)到0.89 Dk范围内能形成理想的子EFP,且在0.78 Dk时成型最好。     

高效聚能战斗部对含水夹层结构毁伤效应的研究

对一种圆锥、球缺组合药型罩高效聚能战斗部进行了研究,分析了其作用机理。建立了战斗部侵彻含水夹层结构的力学模型,进行了数值模拟计算。分析了毁伤孔径对含水夹层结构的影响。研究表明,高效聚能战斗部对打击带含水夹层结构的目标具有独特的优势,增强了对目标的破坏效应。     

聚能战斗部在防空反导中的毁伤效能研究

为研究聚能战斗部在防空反导中的毁伤效能,介绍等效靶板论证与装药结构设计,给出数值计算方案,并通过AUTODYN软件对3种典型聚能侵彻体以不同角度侵彻等效运动靶板进行数值模拟.结果表明:聚能侵彻体和等效靶板的相对运动影响毁伤效能,存在开坑体积逆向叠加效应,同时聚能射流较易受等效靶板扰动,杆式射流毁伤效果更优,爆炸成型弹丸开口直径更大但穿深不足.     

网栅参数对星形线形网栅切割式MEFP成型的影响

为研究网栅因素对星形线形网栅切割式MEFP成型的影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用流固耦合方法,对星形线形网栅切割式MEFP的形成过程进行数值模拟,并分析网栅与药型罩的间距、网栅宽度对MEFP发散角的影响。结果表明:该装药结构能形成5个具有一定质量和方向性、速度达到1 800～2 500 m/s的子EFP;随着网栅间距的增加网栅宽度减小,子EFP发散角逐渐减小,并得到最适合切割的截面形状。     

发射条件对MEFP智能雷平行毁伤模型毁伤概率的影响

通过建立MEFP智能雷对机动目标毁伤概率计算的蒙特卡洛模型，运用计算机进行数值仿真．研究了发射条件对MEFP智能雷平行毁伤模型毁伤概率的影响，得到了智能雷武器系统在各种因素影响下对机动目标的毁伤概率，并提出了提高MEFP智能雷毁伤概率能力的技术途径。     

基于LS-DYNA的串联聚能战斗部前级装药结构研究

设计了一种小长径比变锥角前级装药结构,利用LS-DYNA有限元分析软件,采用多物质ALE算法,分别对锥形和变锥角装药结构在中心和环形起爆方式下的射流形成过程进行了数值模拟。仿真结果表明,文中设计的变锥角装药结构在环形起爆方式下形成的射流直径大、杵体小、速度梯度小,更符合串联聚能战斗部前级装药的特性要求。