一种可变形MEFP战斗部成型数值模拟

发布时间：2020-09-22 19:22

　　冷战结束以来战争模式主要以高技术局部战争为主，高效遏制轻装甲群的规模进攻，就能取得优势。传统单EFP虽然威力不俗，但是面对装甲集群显得乏力。MEFP战斗部应运而生，本文针对一种可变形MEFP战斗部结构，以轻装甲为目标，通过数值模拟进行MEFP战斗部成型及侵彻装甲过程分析，采用正交优化法分析影响MEFP毁伤性能的因素并评估其毁伤威力，为反轻型装甲目标提供一种选择。主要包含以下几方面内容：首先，在研究EFP和MEFP战斗部技术的基础上，结合现有武器实例和数值模拟结果，对MEFP战斗部的结构、毁伤模式和关键技术进行了分析研究。其次，构建了可变形MEFP战斗部，利用数值仿真方法模拟分析了该战斗部EFP的成型过程，验证了结构可行性并指出待解决问题。接下来对目标特性进一步分析并确定装药口径和类型，应用正交优化理论对主、辅装药分别进行优化，以成型EFP的速度和长径比为优化指标，选取药型罩结构和装药结构相关参数为因素进行了等水平试验，分析得到了各因素对毁伤性能的主次关系，结果表明各因素中药型罩壁厚对毁伤性能影响最大。最后，采用优化后的主、装药确定可变形MEFP战斗部方案，并对其侵彻均质装甲钢靶板进行仿真计算，验证了战斗部的性能，达到了预期战术目标。研究结果可为相关研究提供参考。
【学位单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TJ410.33
【部分图文】：

变几何,战斗部,英国

现以来已经在军事上广泛运用，可以对装甲目标造成毁装药的变体，都是利用了空心炸药的聚能效应，其头部离而形成具有较高速度和一定形状的弹丸，继而以动能技术的发展，EFP 又出现在一系列灵巧反装甲系统中，坦克、自行火炮、装甲车辆和武装直升机的高度杀伤力解体，冷战结束，世界格局发生变化进入以和平发展悄然发生变化，以高技术为主导的局部战争成为现代战战争，海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战各类轻装甲武器的集群攻击对战争起到了决定性作用。一个目标，对付集群目标显得乏力，在这种情况下，多各国均对此投入了大量精力和关注。MEFP 战斗部一次型弹丸，可以对目标进行高密度、大范围攻击，这样一群进攻，夺得战争的主导权[1]。

成型装药,聚能,侵彻,破甲弹

在此背景下提出，针对可变结构战斗部，主、辅装斗部成型过程进行数值模拟，进而优化设计出一种状丸（EFP）研究现状科学家 Munroe 发现了带有凹槽装药的聚能效应。在第战场，并于西班牙内战期间开发出较成熟破甲弹，坦克装甲的发展，破甲弹随之不断改进，出现许多致力于成型装药的研究，各种新结构、新技术不断和喇叭形药型罩、变壁厚药型罩，到后来的串联破甲等，这些新型结构的提出都是为了应对不断发展的

EFP战斗部,聚能,爆炸成型弹丸,侵彻

成型装药作为一种主要的反装甲武器，其威力不断提高，目前，该领域发展了 3 种类型的聚能侵彻体：聚能射流（Shaped Charge Jet，JET）、爆炸成型弹丸（ExplosivelFormed Projectile，EFP）和聚能杆式弹丸（Jetting Projectile Charge，JPC）,其成型后的外形如图 1.2 所示。这 3 种类型聚能侵彻体性能情况横向对比情况如表 1.1，表中 D 为装药口径[1]。表 1.1 成型装药 3 种聚能侵彻体性能参数对比情况类别速度/（km/s）有效作用距离侵彻孔径侵彻深度罩材利用率聚能射流 5.0~8.0 3~8 D 0.2~0.3 D 5~10 D 30%聚能杆式弹丸 3.0~6.0 50 D 0.3~0.5 D ≥4D 90%爆炸成型弹丸 1.7~2.5 1000 D 0.8 D 0.7~1.0 D 95%其中爆炸成型弹丸，是聚能装药的一个分支，也是本文将选用的战斗部技术。典型的 EFP 战斗部结构、成型数值模拟和试验回收见图 1.3。

【参考文献】