导弹穿舱爆炸对舰船的毁伤评估程序

发布时间：2019-11-05 02:08

【摘要】：随着反舰导弹的更新换代，大型水面舰船面临着越来越大的毁伤威胁，舰船的抗爆抗冲击结构设计日益受到重视。所以，如何在舰船设计阶段快速有效地评估来自反舰导弹的毁伤效应就显得十分关键。半穿甲型反舰导弹末段掠海飞行，打击舰船外板并依靠自身动能穿透一层或多层板架，同时触发延迟引信，穿入舱室内部发生爆炸，战斗部爆炸产生的破片和爆炸冲击波对舰船舱室结构造成耦合毁伤。基于导弹对舰船的毁伤过程，本文将其毁伤效应分为导弹整体穿甲毁伤、高速破片侵彻毁伤和舱内冲击波结构毁伤三部分，并根据相应的理论计算模型和经验公式，编制了“导弹穿舱爆炸毁伤评估软件”，可用于对上述三种毁伤效应的快速计算评估。导弹整体穿甲毁伤评估模块主要对锥形弹体穿透薄板后的剩余速度进行计算，并确定其在爆炸舱内的爆点位置。根据弹体不同的打击角度，按正穿甲、低斜角穿甲和高斜角穿甲三种情况分类计算评估。利用程序计算结果，分析讨论了打击角度、靶板板厚和弹体初速等参数对弹体剩余速度的影响。另外，对弹体穿甲过程进行有限元模拟，将其结果与程序计算结果进行对比分析，检验了本评估模块的可靠性。高速破片毁伤评估模块主要对战斗部壳体破片的质量分布、空间分布、速度特性和打击纵深四个方面进行计算评估。使用本评估模块计算了典型反舰导弹破片的质量分布，并根据相关试验数据，检验了破片质量分布计算程序的可靠性。针对战斗部在舱室中心起爆与非中心起爆两种情况，得到破片的空间分布图与三维坐标位置，以及典型反舰导弹破片的平均速度。最后对于给定的多层舱壁结构评估了不同破片质量的打击纵深，为舱室结构设计提供了参考。冲击波结构毁伤评估模块主要对冲击波载荷的准静态压力、舱壁最终破口和相邻舱室的平衡压力三个方面进行了计算评估。针对一算例和典型反舰导弹，使用本评估模块分别进行计算评估，计算结果显示初始破口大小对准静态压力的持续时间影响较大，而其与最终破口大小增量的关系较为复杂，与装药量有关。相邻舱室平衡压力与装药量正相关，与舱室体积负相关。最后，通过对裸药在含初始破损舱室中的内爆进行有限元模拟，将其结果与程序计算结果进行对比分析，检验了本评估模块的可靠性。
【图文】：

反舰导弹,大型水面舰船,舰船,实例

第二次世界大战以来，反舰导弹已经逐渐成为全球主要的反舰武器，特别是智能化、超音速、新型推进、综合突防、精确制导和混合装药等技术的广泛应用，反舰导弹对舰船的打击能力有了显著的提高，使得大型水面舰船所面临的威胁越来越大。1967 年，由埃及海军向以色列海军发射的苏制 SS-N-2 反舰导弹，击沉了以军的“埃拉特”号驱逐舰，此后反舰导弹逐渐成为了各国海战的首选攻击手段。而后，在 1982 年英国与阿根廷的马岛战役中，阿根廷空军的“超级军旗”战机发射了共 6 枚法国“飞鱼”导弹，其中一枚掠海飞行重创了英军当时最为先进的驱逐舰——“谢菲尔德”号，导致其迅速被火焰吞噬，并最终沉没。从至今为止的海上战例中可以看出，反舰导弹对于大型水面舰船的杀伤力非常巨大（图 1-1）。

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图 1-2 弹体侵彻靶板的高速摄影照片对反舰导弹弹体穿甲的试验研究起步较晚，反舰导弹，探讨了大型水面舰船的防护思想防护和复合装甲防护技术。同时，为了验证型反舰导弹的有效性，进行了模型试验，选厚 1.5mm，，通过改变不同的靶板材料，间到相应的防护系数和厚度系数。试验表明，有效地防护聚能破甲型反舰导弹的穿甲破坏1994）[6]对破甲型反舰导弹的破甲机理进行与数值计算有较高的契合度。另外，对比复得出复合装甲的防护效果更佳的结论。朱锡击钢质薄板的实验研究。通过分析锥形弹体板穿甲破坏模式并不是单一的碟型破坏模式的主要破坏模式为：隆起——剪切破坏和碟能量的角度出发，对该破坏模式下各阶段的
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.70

【参考文献】