爆—破型一次性灭雷具的相关技术研究

发布时间：2020-06-07 12:12

【摘要】：在海湾战争和第一次世界大战中美国海军因遭受到水雷的重创而损失重大,因而反水雷作战逐渐得到各国的重视。目前,反水雷作战已经从扫雷阶段进入到猎雷阶段,在现有的猎雷系统中一次性灭雷具占据了重要的作用。本文主要针对爆-破型一次性灭雷具进行研究,确定该灭雷具的结构以及战斗部尺寸,建立一次性灭雷具在水下对水雷目标的毁伤模型,最终得到相关的毁伤性能分析。论文的主要工作和研究成果如下:(1)根据国内外沉底水雷的目标特性,确定一次性灭雷具的威力参数。参考已有的一次性灭雷具的结构和尺寸,确定本文爆-破型一次性灭雷具的结构以及战斗部的尺寸。(2)通过对已有的水下爆炸基本理论的了解,采用仿真软件数值模拟水下爆炸气泡脉动过程,并将质量相同长径比不同的四种装药水下爆炸的气泡脉动过程进行对比,分析气泡边缘的膨胀速度变化、最大膨胀半径以及脉动周期,最终得到长径比为1的前级装药最为合适,并得到了该装药在水下爆炸完整的气泡脉动过程,为后级EFP的飞行提供了合适的前进通道。(3)通过数值仿真计算确定合适的隔爆距离以及延迟时间。根据已有的EFP侵彻水介质靶板的机理,采用已优化的聚能装药结构模型,数值模拟EFP在空气和水中对水雷壳体的毁伤以及速度变化图。最终得到已优化成型较好的EFP外形以及速度,同时得到EFP在经过一定的水域对水雷壳体的毁伤效果十分有限。(4)对沉底水雷目标进行易损性分析,同时分析爆-破型一次性灭雷具的毁伤效能。利用AUTODYN仿真软件数值模拟计算该灭雷具战斗部对水雷壳体的毁伤效果,最终得到后级聚能装药爆炸形成的EFP在通过前级爆炸装药形成的气泡后,能有效毁伤水雷壳体,并以一定的速度对壳体内部结构进行毁伤,最终引爆内部装药。本文的研究成果为一次性灭雷具的设计以及毁伤效能分析等工程领域具有一定的工程应用价值。
【图文】：

水雷,舰船,反水雷

从扫雷阶段进入猎雷阶段[5]，猎雷艇无需进入危险雷区，而是通过索进而攻击水雷目标，这样很大程度上提高了灭雷的安全性，因而个国家的重视[6]。一个海洋大国，有漫长的海岸线，其中沿海大陆架是理想的天然海战中反水雷作战将有极其重要的作用，加强反水雷作战手段对加有很大的作用，故大力发展灭雷具势在必然。

水雷,灭雷具

因而本文选用水雷壳体厚度为 12mm[42]，壳体材料为 Q235 钢[43]。2.2 爆-破型一次性灭雷具结构方案基于已有的“水雷狙击手”和“海矛”的结构和相关尺寸，设计本文的爆-破型一次性灭雷具的结构，同时初步确定该战斗部的相关尺寸，并阐述其工作原理。2.2.1 一次性灭雷具的结构组成一次性灭雷具可以提高反水雷作战的效率，其造价低廉且灭雷迅速。以“水雷狙击手”为例，其工作水深为 500m，最大航程为 4000m，，长约 1500mm，直径 200mm，重 25kg，在装不同的战斗部后重量略微有不同，航速可达 6kn，标准工作航速为 2~4kn。现有型号的“水雷狙击手”灭雷具装有采用 300g 奥克托尔混合炸药的 72mm 聚能装药（M72），或装有 122mm 的 PBXN9 或 PBXN110 聚能装药，这些装药将专门用来对抗不敏感装药。新型的 MK2 型“水雷狙击手”比 MK1 型稍大，采用模块设计，主要分为三大模块：传感器模块、有效载荷模块、控制和推进段[44]，其结构如图 2.1 所示：
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ617

【参考文献】