低侵彻弹的侵彻特性研究

发布时间：2020-06-15 07:17

【摘要】：本文设计了一种新型低侵彻弹,该弹主要用于反恐防暴等重大紧急事件。通过改进5.8mm弹弹体结构,使弹丸具备良好的低侵彻特性,实现无论是近距离或是远距离击中目标,都不会造成贯穿,避免了弹丸穿透犯罪分子误伤群众的意外。文中主要通过数值仿真模拟弹丸侵彻过程,靶标试验验证弹丸低侵彻性能以及理论分析弹丸的低侵彻特性三个方面进行分析研究。主要工作内容有以下几个方面:(1)介绍了低侵彻弹的三种侵彻模式,分析了三种模式的机理及其应用,同时说明了本文设计的新型低侵彻弹的理论依据。(2)对制式5.8mm弹进行结构改进,提出圆槽开花弹和矩形槽开花弹两种弹体结构设计,进行弹丸侵彻水介质的模拟仿真,得到子弹的速度曲线和侵彻深度曲线,通过对比分析得到矩形槽开花弹方案结构具有更好的低侵彻特性;针对矩形槽开花弹,进行弹体结构优化,通过进行不同结构方案弹的仿真研究得到槽口长度和深度对弹丸低侵彻性能的影响,得到子弹凹槽长度为1.6mm,深度为15.5mm时具有最佳的低侵彻特性;进行了弹丸不同入射速度侵彻水介质的仿真研究,得到开花弹弹头的变形程度主要影响了子弹的低侵彻特性。(3)对低侵彻弹进行试验研究,进行圆槽开花弹、矩形槽开花弹和制式弹侵彻水箱的试验以及开花弹不同入射速度侵彻水箱的试验研究,试验结果与仿真结果一致,证明仿真结果具有一定的可靠性;进行开花弹和制式弹侵彻肥皂靶的试验研究,通过测量子弹的侵彻深度和靶内破坏程度,证明了开花弹具有良好的低侵彻特性和高能量传递性;进行了不同结构方案弹在不同速度区间下侵彻明胶块的试验研究,验证了通过数值仿真得到的弹丸头部凹槽长度和深度对弹丸低侵彻特性的影响规律,试验结果与仿真得到的结果基本一致。(4)进行低侵彻弹的理论研究,得到弹丸侵彻明胶时明胶的空腔运动模型,以及弹丸侵彻明胶的阻力模型,并与试验结果进行对比分析,结果表明得到的空腔运动模型曲线与试验结果基本一致,弹丸的运动模型可以较准确的描述开花弹的运动过程。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ410
【图文】：

弹丸在明胶中越快发生翻滚，弹丸的侵彻侵彻深度也越低。０．７°到１°弹丸发生逡逑翻滚的时间提前了邋６０ｕｓ，弹丸的侵彻深度降低了邋２５ｍｍ，１°到２°弹丸发生翻滚的时间提逡逑前了邋２０ｕｓ，弹丸的侵彻深度降低了］Ｏｍｍ，如图１．２所示［４６】。逡逑９００１逦逡逑ｆｖｏｏ－逡逑今！逡逑４00逦１逦１逦Ｉ逦Ｉ逦逡逑０逦５０逦１００逦１５０逦２００逦２５０逡逑侵彻深度／ｍｍ逡逑图１．２弹丸速度一侵彻深度曲线图逡逑１．２．２弹头破碎模式逡逑弹丸撞击靶板后，弹芯内各点的应力应变状态不同，使得弹体材料发生不同的破坏逡逑４逡逑

匀的侵彻阻力，弹头会发生翻转，同时弹头会发生变形或者破碎，从而使子弹的能量更逡逑快的向介质传递。目前低侵彻枪弹的设计都是基于以上原理。逡逑２０００年我国研制了邋９０式７．６２ｍｍ低侵彻枪弹如图２．１所示，弹头为塑料壳体，塑逡逑料弹头壳内放置重金属粉粒，子弹撞击目标介质时，塑料弹头壳体发生破碎，形成若干逡逑破片，极大地消耗了子弹的动能，同时增大毁伤面积。然而由于该弹弹头内填充金属粉逡逑粒，使子弹的质心发生改变，运动过程中“头重脚轻”，飞行稳定性得不到保障，可能会逡逑发生横弹现象，精确性较差。逡逑厂逦１逦２逦３逦４逡逑７逦６逦５逡逑Ｌ逦逦逡逑Ｉ邋－＊火ｉＺ－擋壳１３－发射？｜４－？头０邋－＊料舜头壳ｉ逡逑６－＊比重金＊粉粒；７－橡Ｒ头逡逑图２．１邋９０式７．６２ｍｍ低侵彻枪弹逡逑基于目前枪弹小口径化的趋势，同时从材料来源，工艺性和经济性的角度考虑，本逡逑文选择在传统５．８ｍｍ枪弹结构上进行改进，选用紫铜作为全弹材料，保证了弹体的材逡逑料一致性。通过在５．８ｍｍ枪弹弹头上进行结构创新，设计两种弹体结构方案，在子弹逡逑头部设有圆形凹槽和矩形凹槽

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本文编号：2714082