針對傳統(tǒng)惰性子彈對柴油油箱引燃能力不足的問題,提出一種活性材料填充鎢合金子彈結(jié)構(gòu).基于12.7 mm彈道槍,開展了活性芯體子彈對柴油油箱引燃效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)合子彈侵徹過程動(dòng)力學(xué)理論分析,得到了彈芯結(jié)構(gòu)、子彈與油箱碰撞位置對引燃效應(yīng)影響規(guī)律,并揭示了活性芯體子彈結(jié)構(gòu)對柴油油箱的引燃機(jī)理.研究結(jié)果表明,在裝填等質(zhì)量活性材料的情況下,子彈結(jié)構(gòu)活性材料腔長徑比越小,子彈實(shí)心段長徑比越大,活性材料非自持反應(yīng)釋能更完全,燃油流體動(dòng)壓更顯著,引燃效率更高;子彈作用油箱位置影響子彈與燃油作用時(shí)間,通過影響燃油內(nèi)流體動(dòng)壓效應(yīng)及活性材料點(diǎn)火時(shí)間,顯著影響引燃效率;活性芯體子彈通過動(dòng)能侵徹流體動(dòng)壓效應(yīng)及活性材料化學(xué)反應(yīng)釋能的雙重作用,使其對柴油油箱的引燃效率顯著高于傳統(tǒng)惰性子彈. 

【文章來源】：北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

彈芯結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)彈

實(shí)驗(yàn)中通過12.7 mm口徑彈道槍發(fā)射活性芯體填充子彈結(jié)構(gòu),通過調(diào)整發(fā)射裝藥量,使子彈先以約800 m/s速度侵徹前置45#鋼靶,后與靶后油箱作用(圖2(a)). 前置鋼靶厚度為15 mm,距前置鋼靶20 mm放置模擬油箱. 靶后模擬油箱由壁厚0.2 mm鐵皮制成,外形尺寸為358 mm×155 mm×105 mm,前面板上方帶一開口,尺寸為40 mm×144 mm,柴油由開口位置注入,柴油液面至開口下沿(圖2(b)). 實(shí)驗(yàn)過程通過靶后高速攝影儀記錄.2 引燃效應(yīng)及影響因素分析

統(tǒng)計(jì)并對比分析兩種結(jié)構(gòu)彈芯對柴油油箱的引燃效果,如圖 4所示. 結(jié)構(gòu)A子彈中5發(fā)引燃,2發(fā)閃燃,成功引燃率50%. 相比之下,結(jié)構(gòu)B子彈對柴油油箱7發(fā)成功引燃,2發(fā)閃燃,引燃概率70%,體現(xiàn)出更優(yōu)的引燃效果.相比于汽油、煤油,柴油燃點(diǎn)高、揮發(fā)性低. 對于柴油油箱而言,需要柴油在高速侵徹體作用下被充分汽化、霧化、熱解,侵徹體提供持續(xù)的點(diǎn)火能及點(diǎn)火時(shí)間,最終引發(fā)柴油燃燒. 兩種結(jié)構(gòu)子彈材料腔體積相同,裝填活性材料芯體質(zhì)量相等. 對比兩種子彈結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)B彈芯材料腔直徑更大,材料腔深度更淺,使得較之A結(jié)構(gòu),B結(jié)構(gòu)彈芯鎢合金侵徹體長徑比增加,侵徹能力更強(qiáng),穿透前置鋼靶后,剩余侵徹體撞擊并穿透靶后柴油油箱,在油料液體內(nèi)產(chǎn)生流體動(dòng)壓效應(yīng),造成油箱發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞的同時(shí),燃油從侵孔及油箱周圍噴出、霧化,侵徹過程中被激活的活性材料發(fā)生爆燃/爆炸,為油霧提供足夠的點(diǎn)火能,引燃柴油. 活性材料的激活-反應(yīng)過程具有非自持的典型特征,B結(jié)構(gòu)中,活性材料芯體更短的長度及更大的橫截面,激活更充分,反應(yīng)釋能更完全,使其引燃效果更佳.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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