串联战斗部前级聚能装药技术研究

发布时间：2020-09-28 06:31

　　在现代高科技战争背景条件下，聚能战斗部为了追求更高的毁伤性能，多使用串联战斗部结构，而前级聚能装药作为重要的组成部分，其性能的好坏直接影响战斗部整体的毁伤能力。新型多罩聚能装药结构作为串联战斗部前级装药使用，通过对药型罩各变量的合理选择和相互协调，以实现多级聚能串联战斗部的设想。本文针对药型罩材料、形状和装药结构进行研究，设计了一种新型的前级聚能装药结构，以提高串联战斗部前级聚能装药的毁伤效能。首先介绍了前级聚能装药和药型罩材料的研究现状，并利用LS-DYNA有限元分析软件对锥形钼药型罩形成的射流进行研究，通过大量的数值模拟实验，修正了仿真参数，并且分析锥形钼罩结构参数对射流成型的影响，优化结构参数后侵彻钢靶，与铜罩侵彻性能进行对比，验证了钼药型罩的侵彻威力；然后对不同起爆方式下药型罩的不同形状和材料进行研究，确定了不同形状药型罩的最佳起爆方式，再通过对药型罩各材料性能的分析，得到了适用于该种药型罩结构的材料；最后在前面的研究基础上，设计一种新型的前级聚能装药结构，通过调整药型罩结构参数以及不同组合材料的选取，可以在前级聚能装药中实现两级串联战斗部的作战效果，分析其成型过程及影响因素，在与普通前级聚能装药对比后，得出其对目标的毁伤性能。通过研究得出以下结论：（1）锥形钼药型罩形成射流延展性好、速度高、有效射流长度大、侵彻能力强。与铜药型罩相比，所形成射流对钢靶的侵彻能力提高了18.3%左右，在前级聚能装药使用钼药型罩，可以有效地提高战斗部毁伤威力。（2）以侵彻体速度为标准时，锥形罩适合选取环起爆方式，而偏心亚半球罩和半球罩适合选取带隔板点起爆方式；若以射流直径为标准，则偏心亚半球形罩和半球罩适合选取环起爆方式，锥形罩适合选取中心点起爆方式。在前级聚能装药中，选择偏心亚半球罩，起爆方式为环起爆，药型罩采用钼时，形成的侵彻体速度和长度适中，但动能最大，同时较大的材料密度也有利于侵彻目标。（3）对于所设计的前级聚能装药结构来说，无衬筒时不能形成前段侵彻体，当衬筒直径为20mm～25mm（0.35Dk左右），材料选用铜，且小药型罩选择锥形钛罩，大药型罩选择偏心亚半球钼罩，采用双环起爆时形成的侵彻体性能最佳。侵彻混凝土靶板、钢质靶板与带壳反应装药时，与普通前级聚能装药结构相比，新型前级聚能装药结构对三种不同目标的毁伤效能均有所提高。
【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】：

装药结构,分离式,聚能装药

这也是进行战斗部性能改进的主要技术途径。目前，新型多罩聚能作为串联战斗部前级装药使用，以实现多级聚能串联战斗部，将成为未来聚能展的主要方向[8]。级聚能装药的国内外研究现状究者们在聚能装药方面投入了巨大的精力，在装药结构、药型罩形状以及材料很大的进步，使聚能破甲弹的威力迅速提升，但随着工事防护和装甲技术的发展药技术页迎来了新的挑战，下面介绍近年来一些聚能装药新技术以及研究情况[离式装药技术国学者 Fred 等研究了一种新型的聚能装药结构，如图 1.1 所示，它可以有效地战斗部的侵彻能力。这种新型的分离式装药有内、外两个药型罩和两层装药，爆后，外罩首先被压垮变形，高速撞击内部装药并引爆，使内罩向轴线方向加以形成凝聚力强的射流[10]。

装药技术,多药

图 1.2 多药型罩装药技术引燃射弹装药技术当前，美国研究了一种将引燃材料加入聚能装药的技术，可以有效提高聚能破甲战对油罐等目标的毁伤效果。其结构如图 1.3 所示。这种弹丸即使在－18℃的大风条，也能引燃 15m 处内装 55 加仑柴油的油桶[15]。图 1.3 引燃射弹技术

装药技术,射弹,活性材料,药型罩

可得到不同性能的细长射弹，如图 1.2 所示，为形成了新的可能[14]。图 1.2 多药型罩装药技术弹装药技术美国研究了一种将引燃材料加入聚能装药的技术，可以有效提高等目标的毁伤效果。其结构如图 1.3 所示。这种弹丸即使在－1引燃 15m 处内装 55 加仑柴油的油桶[15]。

【引证文献】