爆炸反应装甲等效靶研究

发布时间：2020-07-16 08:17

【摘要】：伴随着防护装甲的发展,各种新型武器层出不穷,在运用试验方法进行装甲目标防护性能鉴定以及评估反装甲武器的性能时,如果以真实的目标为靶板进行试验费用太高,用等效靶代替真实目标进行试验,能够简化研究过程,节约试验经费。但是对破甲弹作用下装甲等效问题的研究还不成熟,所以现阶段开展装甲等效靶研究具有重要的工程应用价值。本文在虚拟源点、逃逸射流、大炸高下射流漂移等原理的基础上,对装甲等效靶的建立进行了基础研究。为了使研究具体化,选取射流和3/3/3型爆炸反应装甲为研究对象,采用理论分析、数值仿真和试验研究相结合的研究方法。分析了爆炸反应装甲干扰射流的影响因素,包括射流着靶点、爆炸反应装甲倾角等。采用数值仿真计算了射流的剩余穿深与着靶点、倾角的关系。建立了射流侵彻间隔靶理论模型,分析了不同靶板厚度及靶板间距对间隔靶干扰射流的影响。在等效概念的基础上,采用剩余穿深的等效准则,分别建立了不同着靶点和倾角情况下爆炸反应装甲的等效靶模型。本文主要研究内容包括以下几个方面：(1)研究了射流与单层爆炸反应装甲的相互作用机理,建立了九种不同着靶点、八种不同倾角时射流与爆炸反应装甲相互作用的数值仿真模型,分析了剩余穿深与着靶点、倾角的关系。得到着靶点为坐标原点时,剩余穿深最大,为133.5mm,并且剩余穿深关于坐标原点基本对称；剩余穿深随倾角的增大而降低。(2)建立了双层间隔靶干扰射流的理论模型,对双层间隔靶靶板间距对射流侵彻深度的影响进行了理论计算和仿真分析,两者相对误差为1.2%；并研究了间隔靶靶板厚度对侵彻深度影响规律,建立了三种靶板厚度数值仿真模型,仿真结果与计算结果的相对误差为8.6%。(3)分析了建立爆炸反应装甲等效靶的方法以及等效准则,研究了在不同着靶点与不同倾角情况下爆炸反应装甲的等效靶。选用等效穿深法,给出了爆炸反应装甲与双层间隔靶靶板厚度及靶板间距之间的等效关系。(4)为了验证理论计算和仿真的正确性,设计了基准弹穿深试验和射流侵彻间隔靶试验。根据试验结果绘制了基准弹的炸高曲线,并得到了射流侵彻双层间隔靶的平均穿深为89mm,与理论侵彻深度97.7mm的误差为8.9%,满足工程应用的要求。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ810
【图文】：

北约各国和美国都比较重视建立统一的威力验收靴标准，相继建立了验收“米兰”逡逑反坦克导弹用模拟勒板、坦克油箱模拟祀、带屏蔽的模拟勒、验收装甲人员输送车模逡逑拟}\0等不同目标的等效祀。装甲人员输送车模拟祀如图１．１所示。Ｈｅｌｄ［ｉ２］在射流的虚逡逑拟源点理论的基础上，计算了射流的入祀和出祀速度，在射流性能相同的实验条件下，逡逑把目标等效为相应厚度的钢祀，射流侵彻目标和等效钢ＩＥ后的出祀速度也是相等的；逡逑ＰｅｉＹａｎｇ［ｉ３］将弹药威力评估领域中的“等效祀”方法引入到飞机易损性评估中，使得逡逑飞机在爆炸破片装甲下毁伤概率的计算成为现实；Ｆａｒｒａｎｄ等［１４］给出了建立等效革巴的逡逑等效准则，讨论了均质等效祀的定义及使用方法；Ｈｅｌｄｌｉ５］将射流作用下的部件等效逡逑为均质钢祀过程中的一系列问题进行了研究。在上世纪七十年代，就针对多种典型装逡逑甲目标建立了威力验收祀标准，并不断进行修改和完善。八十年代中期，随着装甲目逡逑标和反装甲弹药技术的不断发展，北约各国又在原来威力验收祀的基础上作了进一步逡逑修改和完善

素诸多、工程浩大，且费用极高。在反坦克弹药、装甲车辆、舰船、巡航导弹等的易逡逑损性研究方面［２４］，如果能将对某个部件或系统的分析等效为对部件或系统的等效形式逡逑的分析，如图１．２所示，毁伤效应}\0二次破片对}\0后目标的杀伤能力时，可以建立此逡逑部件的等效ＩＥ。等效祀的建立不仅能够大幅度的降低试验成本，而且可以很大程度的逡逑简化试验的操作过程，对科研的顺利推进有着重要的作用。逡逑毁伤效应祀逡逑毁伤元■邋＾逡逑Ｐ邋＜邋二次破片逡逑，＿；邋＇．二次破片逡逑图１．２典型部件等效祀逡逑１．４本文的主要研究内容逡逑本文对爆炸反应装甲等效ＩＥ的建立方法进行了研究，针对爆炸反应装甲干扰射流逡逑的机理，在射流与爆炸反应装甲着ＩＥ点不同时，对射流后效侵彻深度的影响进行了分逡逑析，得到后效侵彻深度随着}\0点变化规律

但是由于保守派的关系，爆炸反应装甲的设计一直没有被采纳。“夹克衫”在干逡逑扰射流的大获成功惊醒了苏联继续研制爆炸反应装甲。在１９８５年，大部分包苏联主逡逑战坦克集体装备了邋Ｋ－１型爆炸反应装甲，如图２．２所示，使得防护能力得到了较大提逡逑升。与以色列的“夹克衫”相比，Ｋ－１是一款成熟设计精巧的爆炸反应装甲，其外层逡逑是由３ｍｍ的钢板构成，里面是成一定角度放置的两块装甲钢板，每层钢靴厚度为逡逑１５ｉｎｉｎ，钢板的夹层填充钝感炸药。逡逑美国于１９８３年引进了以色列的“夹克衫＂，并在此基础上迅速进行了改进研发，逡逑无炸药被动式箱型反应装甲成功安装在美国主战坦克上，新型爆炸反应装甲的防护能逡逑力提升至２５０ｎｉｍ？３００ｍｍ。逡逑近年来随着爆炸反应装甲的得到了迅速发展，各种新型爆炸反应装甲干扰破甲弹逡逑的能力越来越强，美国的爆炸反应装甲作用场的持续时间已经大于４００微秒，未来研逡逑制的新型爆炸反应装甲的作用场时间可能更长。逡逑国内外许多学者对爆炸反应装甲飞板干扰射流的机理进行了研究

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本文编号：2757754