子母弹内子弹的殉爆防护技术研究
发布时间：2021-11-21 07:21
随着国防科技的快速发展,子母弹由于具有打击范围广、杀伤力大和经济性强的特点能够更好地适应现代空地一体作战体系中对敌前线作战和纵深攻击作战,子母弹也因此迅速的发展。但是,由于子母弹内密集排置大量的子弹,如果其中一发子弹爆炸并引发周围子弹的殉爆后将产生巨大的危害,而且现有文献中关于子母弹的研究主要集中于子母弹开舱方式和抛撒方式的研究,关于母弹内子弹间安全性能的研究较少,本课题因此展开。本课题主要对母弹内的子弹进行隔仓化研究,根据子弹排置的特点分别开展了单层和多层子弹的的防护研究。本文采用理论分析,数值模拟分析和实验研究相互验证的方式,首先理论分析子弹爆炸后冲击波的传播特性、不同材料以及其不同结构对冲击波的衰减特性、射流在不同靶板中的侵彻机理等;然后使用三维有限元显式动力学分析软件（Ansys/Ls-dyna）分别对子母弹内密集排置的子弹进行横向和纵向殉爆的仿真模拟;最后实验研究了隔仓化存放弹药的结构设计中隔板材料对子弹安全防护的影响。研究表明:在子母弹的横向安全防护研究中,当子弹间未设置隔板材料时,假若一发子弹爆炸能够在较短时间内引爆其他子弹,通过子弹间设置隔板的方式能够有效地防止被发装药...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
子母弹结构图
中北大学学位论文82子母弹结构与防护理论分析2.1子母弹结构简介目前子母弹的结构按抛撒方式可以分为三类[32]：惯性动能抛撒式、机械力分离抛撒式和抛撒药燃气推动抛撒式子母弹[33]。本文主要为某型轴向向后、带导向管、双燃烧室活塞式抛撒机构型子母弹的安全性能分析[3,34]。活塞式抛撒机构是利用火药在燃烧室燃烧产生的高压气体推动活塞和子弹轴向运动从而使子弹脱离母弹的一种抛撒机构，活塞式抛撒机构按照抛撒方向的不同可以分为前抛和后抛，按照是否含有导向管又可以分为含有导向管和不含导向管俩中抛撒方式，按照燃烧室的结构可以分为单燃烧室和双燃烧室，除了燃烧室数量不同外，单燃烧室和双燃烧室活塞式抛撒机构的其他结构方面大体相同。图2-1子母弹结构示意图Fig.2-1StructurediagramofClusterbomb本文双燃烧室活塞式抛撒机构子母弹结构如图2-1所示[3]，子母弹主要由高、低压燃烧室，母弹壳体、子弹（共6层每层6枚）、活塞、导向管、中心支杆等组成，高压燃烧室内推进剂燃烧产生的高压气体通过喷孔的限制作用使低压燃烧室内的气体压力变化相对稳定而且相比于单燃烧室初始峰值压力相对更加平缓，这样使用更加平缓的压
中北大学学位论文9力推动活塞和子弹的运动能够降低子弹所所受到的冲击，能够提高子母弹的防护效能。母弹内子弹的排列示意图如图2-2所示[35]。图2-2子弹排列示意图Fig.2-2diagramofBulletarrangement本文子母弹结构中共有6层子弹，每层规律性放置6枚子弹，母弹内共计36枚子弹，某一子弹爆炸既能影响同层子弹也可以影响上下层子弹，所以应分别进行安全性能分析。在同层子弹的殉爆分析中，本节分别分析了隔板的厚度和材料以及隔板的设置方式对冲击波衰减的影响；对上下层子弹的防殉爆分析时，由于本文母弹内子弹为破甲弹，会产生聚能效应，所以主要分析了上层射流对下层子弹的影响。2.2炸药的爆速和爆压炸药爆速和爆压的计算采用吴雄提出ω﹣Γ公式[36~38],该方法既可用于单质炸药爆速和爆压的理论计算同时也可适用于混合炸药爆速和爆压的理论计算。爆速表达式为：=33.112+243.20（式2-1）=Σ（式2-2）=Σ（式2-3）所以表达式为：=33.1Σ12+243.20Σ（式2-4）
【参考文献】：
期刊论文
[1]战术导弹战斗部安全性评估方法研究[J]. 乔良,龚苹,刘晋渤,朱曦光,马爱娥,王俊林,涂建. 战术导弹技术. 2020(02)
[2]固支圆形泡沫铝夹芯板在爆炸作用下变形研究[J]. 康建功,孙妙娟. 爆破. 2019(04)
[3]截顶M形顶部结构药型罩形成射流的数值模拟[J]. 安文同,高永宏,陈熙,饶东,田斌. 兵器装备工程学报. 2020(02)
[4]钢板与泡沫铝复合板弹药包装箱的对比研究[J]. 田斌,李如江,赵家骏,许亚北,安文同. 兵器装备工程学报. 2019(10)
[5]双层楔形装药ERA干扰聚能射流的数值模拟[J]. 高永宏,张明,刘迎彬,周杰,石军磊,孙淼,孙建军,万清华. 高压物理学报. 2018(06)
[6]乳化炸药药卷放置方式对殉爆距离的影响[J]. 施维,吴红波,夏曼曼,朱可可,徐广智. 淮南职业技术学院学报. 2018(05)
[7]弹药防殉爆包装技术浅析[J]. 周冰,李良春,张会旭. 包装工程. 2018(01)
[8]引信传爆序列殉爆特性数值模拟方法[J]. 范一清,王炅. 探测与控制学报. 2017(05)
[9]药型罩切分方式对射流形成影响的数值模拟[J]. 雷伟,吕春玲,刘媛媛,吴鹏. 火炸药学报. 2017(05)
[10]舰载垂直发射系统中相邻两导弹间殉爆问题的数值模拟[J]. 刘晓夏,王伟力,吕鹏博,苗润. 兵器装备工程学报. 2017(09)
博士论文
[1]子母弹中心燃气式抛撒内弹道过程研究[D]. 张博孜.南京理工大学 2015
[2]子母弹抛撒、分离与干扰的气动特性研究[D]. 陶如意.南京理工大学 2009
[3]泡沫铝的冲击波衰减和抗爆震特性研究[D]. 田杰.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]爆炸反应装甲对聚能射流干扰作用的效能评估研究[D]. 孙建军.中北大学 2019
[2]多三明治结构反应装甲干扰射流作用研究[D]. 万清华.中北大学 2019
[3]基于共轴双旋翼的子弹药抛撒原理及应用[D]. 宋芮德.沈阳理工大学 2019
[4]掠飞攻顶状态下聚能战斗部侵彻机理及仿真研究[D]. 吴鹏.中北大学 2018
[5]陶瓷面板爆炸反应装甲抗射流性能研究[D]. 吴攀.中北大学 2017
[6]抛撒过程子弹过载测试技术研究[D]. 林磊.中北大学 2017
[7]薄壁金属管在中高速冲击下的缓冲特性研究[D]. 吴鸿超.中北大学 2016
[8]子母弹抛撒子弹过载测试技术研究[D]. 祁少文.中北大学 2015
[9]子母弹拋撒过程射流流场对子弹运动的影响[D]. 黄凯.南京理工大学 2015
[10]大口径子母弹开舱抛撒结构设计及分离流场模拟[D]. 刘静敏.南京理工大学 2015
本文编号：3509050
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
子母弹结构图
中北大学学位论文82子母弹结构与防护理论分析2.1子母弹结构简介目前子母弹的结构按抛撒方式可以分为三类[32]：惯性动能抛撒式、机械力分离抛撒式和抛撒药燃气推动抛撒式子母弹[33]。本文主要为某型轴向向后、带导向管、双燃烧室活塞式抛撒机构型子母弹的安全性能分析[3,34]。活塞式抛撒机构是利用火药在燃烧室燃烧产生的高压气体推动活塞和子弹轴向运动从而使子弹脱离母弹的一种抛撒机构，活塞式抛撒机构按照抛撒方向的不同可以分为前抛和后抛，按照是否含有导向管又可以分为含有导向管和不含导向管俩中抛撒方式，按照燃烧室的结构可以分为单燃烧室和双燃烧室，除了燃烧室数量不同外，单燃烧室和双燃烧室活塞式抛撒机构的其他结构方面大体相同。图2-1子母弹结构示意图Fig.2-1StructurediagramofClusterbomb本文双燃烧室活塞式抛撒机构子母弹结构如图2-1所示[3]，子母弹主要由高、低压燃烧室，母弹壳体、子弹（共6层每层6枚）、活塞、导向管、中心支杆等组成，高压燃烧室内推进剂燃烧产生的高压气体通过喷孔的限制作用使低压燃烧室内的气体压力变化相对稳定而且相比于单燃烧室初始峰值压力相对更加平缓，这样使用更加平缓的压
中北大学学位论文9力推动活塞和子弹的运动能够降低子弹所所受到的冲击，能够提高子母弹的防护效能。母弹内子弹的排列示意图如图2-2所示[35]。图2-2子弹排列示意图Fig.2-2diagramofBulletarrangement本文子母弹结构中共有6层子弹，每层规律性放置6枚子弹，母弹内共计36枚子弹，某一子弹爆炸既能影响同层子弹也可以影响上下层子弹，所以应分别进行安全性能分析。在同层子弹的殉爆分析中，本节分别分析了隔板的厚度和材料以及隔板的设置方式对冲击波衰减的影响；对上下层子弹的防殉爆分析时，由于本文母弹内子弹为破甲弹，会产生聚能效应，所以主要分析了上层射流对下层子弹的影响。2.2炸药的爆速和爆压炸药爆速和爆压的计算采用吴雄提出ω﹣Γ公式[36~38],该方法既可用于单质炸药爆速和爆压的理论计算同时也可适用于混合炸药爆速和爆压的理论计算。爆速表达式为：=33.112+243.20（式2-1）=Σ（式2-2）=Σ（式2-3）所以表达式为：=33.1Σ12+243.20Σ（式2-4）
【参考文献】：
期刊论文
[1]战术导弹战斗部安全性评估方法研究[J]. 乔良,龚苹,刘晋渤,朱曦光,马爱娥,王俊林,涂建. 战术导弹技术. 2020(02)
[2]固支圆形泡沫铝夹芯板在爆炸作用下变形研究[J]. 康建功,孙妙娟. 爆破. 2019(04)
[3]截顶M形顶部结构药型罩形成射流的数值模拟[J]. 安文同,高永宏,陈熙,饶东,田斌. 兵器装备工程学报. 2020(02)
[4]钢板与泡沫铝复合板弹药包装箱的对比研究[J]. 田斌,李如江,赵家骏,许亚北,安文同. 兵器装备工程学报. 2019(10)
[5]双层楔形装药ERA干扰聚能射流的数值模拟[J]. 高永宏,张明,刘迎彬,周杰,石军磊,孙淼,孙建军,万清华. 高压物理学报. 2018(06)
[6]乳化炸药药卷放置方式对殉爆距离的影响[J]. 施维,吴红波,夏曼曼,朱可可,徐广智. 淮南职业技术学院学报. 2018(05)
[7]弹药防殉爆包装技术浅析[J]. 周冰,李良春,张会旭. 包装工程. 2018(01)
[8]引信传爆序列殉爆特性数值模拟方法[J]. 范一清,王炅. 探测与控制学报. 2017(05)
[9]药型罩切分方式对射流形成影响的数值模拟[J]. 雷伟,吕春玲,刘媛媛,吴鹏. 火炸药学报. 2017(05)
[10]舰载垂直发射系统中相邻两导弹间殉爆问题的数值模拟[J]. 刘晓夏,王伟力,吕鹏博,苗润. 兵器装备工程学报. 2017(09)
博士论文
[1]子母弹中心燃气式抛撒内弹道过程研究[D]. 张博孜.南京理工大学 2015
[2]子母弹抛撒、分离与干扰的气动特性研究[D]. 陶如意.南京理工大学 2009
[3]泡沫铝的冲击波衰减和抗爆震特性研究[D]. 田杰.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]爆炸反应装甲对聚能射流干扰作用的效能评估研究[D]. 孙建军.中北大学 2019
[2]多三明治结构反应装甲干扰射流作用研究[D]. 万清华.中北大学 2019
[3]基于共轴双旋翼的子弹药抛撒原理及应用[D]. 宋芮德.沈阳理工大学 2019
[4]掠飞攻顶状态下聚能战斗部侵彻机理及仿真研究[D]. 吴鹏.中北大学 2018
[5]陶瓷面板爆炸反应装甲抗射流性能研究[D]. 吴攀.中北大学 2017
[6]抛撒过程子弹过载测试技术研究[D]. 林磊.中北大学 2017
[7]薄壁金属管在中高速冲击下的缓冲特性研究[D]. 吴鸿超.中北大学 2016
[8]子母弹抛撒子弹过载测试技术研究[D]. 祁少文.中北大学 2015
[9]子母弹拋撒过程射流流场对子弹运动的影响[D]. 黄凯.南京理工大学 2015
[10]大口径子母弹开舱抛撒结构设计及分离流场模拟[D]. 刘静敏.南京理工大学 2015
本文编号：3509050
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