【摘要】：戰(zhàn)斗部作為彈藥毀傷目標(biāo)的最終毀傷單元,如何提高其威力是武器研究的重要方向。破片戰(zhàn)斗部作為常規(guī)武器戰(zhàn)斗部的重要組成部分,增強(qiáng)破片毀傷元的毀傷能力是本課題的重要研究?jī)?nèi)容。本文以小口徑榴彈戰(zhàn)斗部為研究對(duì)象,對(duì)影響破片殺傷性能的因素(破片初速、破片均勻性、破片飛散角),逐一進(jìn)行了理論分析。通過(guò)改變裝藥形狀及優(yōu)化裝藥長(zhǎng)徑比使破片初速增加;依靠?jī)?yōu)化刻槽參數(shù)改善破片均勻性;為了增大破片的殺傷面積,提出了在波形控制器原理的基礎(chǔ)上利用高低爆速炸藥組合形式增大破片飛散角;改變戰(zhàn)斗部彈底和彈頂結(jié)構(gòu)形式形成全向破片的四種途徑的威力增強(qiáng)方案。并采用數(shù)值模擬的方法對(duì)所設(shè)計(jì)的威力增強(qiáng)方案進(jìn)行了仿真研究分析,確定了戰(zhàn)斗部的最終設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行了樣彈的破碎性試驗(yàn)。主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:1)研究了球形裝藥與不同長(zhǎng)徑比圓柱形裝藥在起爆后,沖擊波超壓峰值在空氣域中的傳播變化,得到了超壓峰值隨長(zhǎng)徑比變化的變化規(guī)律:球形裝藥在相同的比例距離處超壓峰值基本不變,圓柱形裝藥在相同比例距離處,軸向和徑向超壓峰值不同。徑向方向,超壓峰值與長(zhǎng)徑比呈正比,最大值與最小值相差11%,軸向方向,超壓峰值與長(zhǎng)徑比呈反比,最大值與最小值相差60%。2)利用簡(jiǎn)化模型,使用AUTODYN進(jìn)行仿真計(jì)算,得到了內(nèi)、外刻槽殼體的斷裂規(guī)律,在相同條件下,外刻V型槽殼體破片更有利于獲得更大能量;用正交實(shí)驗(yàn)的方法研究分析刻槽深度,刻槽間隔,刻槽角度對(duì)破片形成的影響,發(fā)現(xiàn)對(duì)破片的形成影響較大的因素是刻槽深度,為得到均勻一致的破片可以選擇刻槽深度1/3壁厚,刻槽角度為60,刻槽間隔1.25倍壁厚刻槽參數(shù)。3)用數(shù)值模擬的方式分析夾層裝藥對(duì)破片空間分布的影響。確定夾層裝藥種類(lèi)和適宜的裝藥比例后,得到了小口徑戰(zhàn)斗部的總體設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明:在戰(zhàn)斗部側(cè)向上,夾層裝藥的飛散角小于中心起爆飛散角,大于端面起爆飛散角,增大了殺傷面積;在戰(zhàn)斗部頭部和底部,受刻槽影響,形成了一定數(shù)量的破片,且?jiàn)A層裝藥戰(zhàn)斗部形成的破片更均勻,增加了戰(zhàn)斗部的全向殺傷能力。在統(tǒng)計(jì)形成破片質(zhì)量方面,仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果在質(zhì)量大于0.15g的破片統(tǒng)計(jì)中相差不大,而在低于0.15g的破片數(shù)中出現(xiàn)差距,但破片整體的趨勢(shì)分布與真實(shí)試驗(yàn)相符。仿真結(jié)果與依據(jù)研究?jī)?nèi)容所設(shè)計(jì)的樣彈實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一致性,證明了本文所采用的威力增強(qiáng)方案的準(zhǔn)確性,所獲得的研究方法與結(jié)論可為同類(lèi)型彈丸設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
【圖文】：

圖 2.1 各種小口徑榴彈：符合北約標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)定要求的迪爾 40 x53 mm 高爆一預(yù)制破片殺傷彈被配彈發(fā)射器。它的特征包括：安裝于彈頭的起爆引信帶有自毀裝置; 命中精度殺傷破片殼體和有效的戰(zhàn)斗部裝藥;外彈道特性優(yōu)良。發(fā)射后，依靠加速作距離 18 米之外解除引信保險(xiǎn)。對(duì)于榴彈戰(zhàn)斗部，最為重要的部分位于榴證破片的良好分散特性，會(huì)在榴彈內(nèi)側(cè)加裝襯套，外部裝有 1450 枚預(yù)制破傷破片的效應(yīng)。時(shí)[7]: FN 公司研制了最早的破甲殺傷兩用榴彈。在傳統(tǒng) AP32 Z 式槍榴彈發(fā)了 AP32 ZA 式槍榴彈，保留其基本尺寸 40mm 不變，采用空心裝藥，殼體換成嵌有直徑為 3.2mm 鋼珠的全預(yù)制破片殼體，破片數(shù)目達(dá)到 1050 增強(qiáng)了殺傷威力。研發(fā)的另外一個(gè)型號(hào) AP32 ZB 式槍榴彈，保留了 ZA 式質(zhì)量，去掉了空心裝藥，僅作為一種普通的殺傷性武器，不過(guò)預(yù)制破片了 200 個(gè)，在面對(duì)特定目標(biāo)時(shí)，殺傷威力進(jìn)一步提高。

圖 2.3 破片飛散角計(jì)算示意圖假定 AB 段只改變方向，不改變長(zhǎng)度，，在等腰三角形 ABC 中，根據(jù)正弦定理得 1sinsin2AC AB （2-2）即 2sin2ACAB （2-3）假設(shè) A 至 C 的平均速度為0/ 2fv ，炸藥的爆轟波速為 D,則sinD tAB （2-4）02fvAC t （2-5）將式（4.1.4）和式（4.1.3）帶入式（4.1.2）得0sin sinfv （2-6）
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TJ410.33

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5 盧永剛;錢(qián)立新;楊云斌;劉彤;;基于虛擬模型的目標(biāo)易損性/戰(zhàn)斗部威力評(píng)估方法[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

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7 楊云斌;屈明;錢(qián)立新;;基于數(shù)值計(jì)算結(jié)果的破片戰(zhàn)斗部威力仿真方法[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

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10 張遠(yuǎn)平;池家春;龔晏青;王廣軍;;爆炸沖擊波壓力測(cè)試技術(shù)及其復(fù)雜信號(hào)的處理方法[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第九屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

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