单兵火箭弹战斗部空炸毁伤效能研究

发布时间：2020-08-20 06:52

【摘要】：火箭弹空炸相比落地炸,其杀伤半径成倍增加,能更有效地杀伤隐蔽在沟壕内或掩体后的人员目标。本文采用数值计算与半解析相结合的方法,得出有效杀伤破片在地面目标靶上分布情况的可视化模型,根据杀伤威力指标要求,分析单兵火箭弹空炸姿态(落速、落角和炸高)对战斗部空炸杀伤威力的影响规律。首先,简单介绍了单兵火箭弹的空炸原理、定距空炸引信的作用原理以及单兵火箭弹的射击概况,利用MATLAB软件及4阶龙格-库塔算法对不同射角、初速的单兵火箭弹进行外弹道仿真,根据仿真得到的外弹道曲线,分析了火箭弹射角、初速以及引信装定时间等误差对炸高的影响,并以密集杀伤半径为限,确定了火箭弹的合理炸高范围,在火箭弹的合理炸高范围以及800~1000m的考核范围对弹道曲线的双重约束下,确定了本文所要研究的单兵火箭弹空炸姿态的研究范围。其次,建立战斗部有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对战斗部以不同速度起爆进行数值模拟,得到破片初速与飞散方向等参数,分析火箭弹空炸姿态中落速对破片飞散规律的影响,并以其中一个方案为例,通过对地面某一圆形区域内破片覆盖面积的研究,定性分析了战斗部杀伤威力随火箭弹炸高、落角的变化规律,并在不考虑目标与火箭弹炸点在弹道水平方向上的相对位置关系的前提下,对圆形区域内破片覆盖目标情况进行了分析。最后,建立相应的破片着地坐标计算模型,根据数值模拟得到的破片初速和飞散方向,结合破片在飞行过程中的速度衰减公式以及人员的78J杀伤判据,计算有效杀伤破片在地面的坐标,并对火箭弹不同炸高、落角以及炸点误差条件下有效杀伤破片在地面目标靶上的分布情况进行定量分析,最终得到火箭弹满足杀伤威力指标要求的有效炸高范围在6~8m之间,对比试验结果,两者数据吻合较好。研究结果可为单兵火箭弹空炸引信装定时间的设定提供参考。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ415
【图文】：

杀伤战斗部

中北大学学位论文鉴于此，本文研究了单兵火箭弹的空炸姿态（落速、落角、炸高）对战斗部杀伤威力的影响规律，通过分析破片对地面目标靶的毁伤情况，确定最佳的空炸姿态，研究结果可为单兵火箭弹空炸引信装定时间的设定提供参考。1.2 杀伤战斗部如图 1.1 所示，根据壳体制作工艺的不同，杀伤战斗部可分为自然[2]、预控[3]和预制破片战斗部[4]三种类型。不论哪种类型，驱动破片飞散的能量都来源于内置炸药的爆轰作用，破片在获得较高初速后，利用其动能撞击目标，形成毁伤[5]。

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不同材料预制破片战斗部进行数值模拟，对模拟得到的破片速析对比；北京理工大学的魏继锋[15]等人利用 ANSYS/LS-DY散过程进行了数值模拟，得到预制破片的飞散规律，并与试验研究现状国内，国外关于预制破片战斗部的研究开展时间较早，理论各gold[16]提出了 Mott 算法在破片飞散数值模拟中的应用；Dr.E定向飞散进行了三维数值模拟；C O Marriott[18]等人用三维数值弹丸的破片速度和飞散动态等。国外已经将预制破片战斗部装例如前苏联 SA-2 防空导弹、前苏联 SA-6 防空导弹以及美国的

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前苏联SA-6防空导弹

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