非致命防暴动能弹作战效能评估

提出了非致命防暴动能弹作战效能的评估法,分析了非致命防暴动能弹的技术性能,建立了以非致命性为核心指标的防暴动能弹效能指标体系。采用定性分析与定量分析相结合,将集对分析法应用到了非致命防暴动能弹的效能评估中,对3种防暴动能弹进行了效能评估。为非致命防暴动能弹的研发生产提供了重要的理论支撑。     

某型38mm动能布袋弹设计

在对现有非致命防暴弹的缺陷及动能布袋弹的优势进行深入分析的基础上，提出了38mm动能布袋弹研制的必要性。设计的新型弹丸和弹托，能获得较高弹丸出口速度和精度，利用防暴弹低伸弹道方程计算了弹丸各点的速度和比动能，计算结果与实验测速基本相符，证实了方程指导设计的可行性。其中所采用的一些关键技术、设计思想和计算公式对其他非致命弹种的设计，有一定的指导意义。     

基于ODI方法的防暴动能弹钝击效应影响因素分析

为提高防暴动能弹的设计安全性和使用安全性,需要确定影响其钝击效应的关键因素,并区分因素属性,采用基于OWA算子集成DEMATEL-ISM的方法(ODI方法),构建因素间的递阶层次结构模型,确定冲击加速度、冲击位移是影响防暴动能弹钝击效应的关键因素,比动能、动能为底层原因因素。研究结论对防暴动能弹钝击效应致伤标准制定和损伤等级评定具有借鉴意义。     

97式18.4 mm动能痛块弹终点效应实验

为了促进防暴动能武器及其弹药有效发挥作用,有必要对其终点效应进行系统科学的研究.以97式18.4 mm动能痛块弹为例,在分析动能弹丸对人体目标作用机理的基础上,通过建立实验射击平台,选用明胶模拟靶标,利用高速摄影记录系统,进行了该弹在不同射击距离上的终点效应实验.经过实验数据分析和误差修正,结合国外相关研究成果,得到该型号动能弹实际有效作用范围是30 m～45 m,较为理想的非致命终点效应值是打击比动能8.2 J/cm2,为该类防暴武器及弹药的科学使用及优化改进提供帮助.     

不同侵彻速度下陶瓷复合装甲等效均质钢靶板的建立

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对钨合金长杆弹侵彻陶瓷复合装甲与均质钢进行了数值仿真。重点分析了长杆弹垂直侵彻复合装甲全过程,研究了钨合金长杆弹体入射速度与弹体剩余动能、损失动能之间的关系。同时,拟合了长杆弹在不同入射速度侵彻均质钢靶下弹体剩余动能与靶板厚度之间的关系。并根据终点效应关系式,建立了弹体在不同入射速度下陶瓷复合装甲的均质钢等效靶板。分析结果表明,陶瓷复合装甲等效均质钢靶板厚度随弹体入射速度呈先增加后稳定趋势。研究结果对毁伤效能试验与战斗部设计等具有一定的参考价值和借鉴意义。     

横向运动板对长杆弹变形及运动影响的数值研究

利用Ls—DYNA软件对钨合金长杆弹垂直侵彻单层和双层横向运动钢板进行了数值计算。通过分析长杆弹的塑性变形、速度降、动能降和横向速度，得到了单层和双层板横向运动速度与影响长杆弹侵彻能力因素的关系。仿真结果表明：随着运动板速度的增加，运动板对长杆弹的侵蚀加剧，长杆弹的速度降、动能降增大；运动板相同速度下，虽然单层板的冲击能使长杆弹获得较大横向速度，但双层板比单层板对长杆弹的干扰效果更明显。     

PELE正侵穿金属薄靶轴向剩余速度近似计算与分析

运用冲击波理论,对横向效应增强型弹丸(Penetration with Enhanced Lateral Efficiency,PELE)侵穿金属靶板的机理进行了分析,将PELE侵彻过程中能量损失分为外壳和内芯撞击靶板区域环形塞块获得的能量,冲击波影响范围内外壳和内芯增加的内能,外壳前端外沿和内沿对靶板冲塞剪切耗能等,给出了确定这些能量的计算方法;并依据能量守恒原理,给出了PELE正撞金属薄靶板靶后剩余速度的近似计算公式。公式计算结果与多种条件下实验结果均吻合较好。分析计算所得各能量损失结果表明,弹体内芯材料的变化对弹体侵彻能力的影响较小;侵彻中靶板塞块获得的能量在弹体侵彻动能损失中比重最大;外壳前端内沿对靶板的剪切能耗对弹体动能损失的影响可以忽略。     

横向效应增强型弹丸正侵穿金属薄靶轴向剩余速度近似计算与分析

运用冲击波理论,对横向效应增强型弹丸(Penetration with Enhanced Lateral Efficiency,PELE)侵穿金属靶板的机理进行了分析,将PELE侵彻过程中能量损失分为外壳撞击靶板区域环形塞块获得的能量,内芯撞击靶板区域塞块获得的能量,冲击波影响范围内外壳和内芯增加的内能,外壳前端外沿和内沿对靶板冲塞剪切耗能等几部分,给出了确定这些能量的计算方法;并依据能量守恒原理,给出了PELE正撞金属薄靶板靶后剩余速度的近似计算公式。公式计算结果与多种条件下实验结果均吻合较好。分析计算所得各能量损失结果表明,弹体内芯材料的变化对弹体侵彻能力的影响较小;侵彻中靶板塞块获得的能量在弹体侵彻动能损失中比重最大;外壳前端内沿对靶板的剪切能耗对弹体动能损失的影响可以忽略。     

防暴弹低伸弹道实用解法

本文以外弹道基本方程为基础,导出求解防暴弹低速低伸弹道诸元的简化公式,为防暴式器提供了一种简便的外弹道解法,并可用于开发新型防暴武器中的外弹道设计.     

钨合金动能弹超高速侵彻钢靶的破坏特性

国内外关于动能弹侵彻的研究多集中在中低速范围,对高速特别是超高速侵彻的研究十分有限,其破坏特性还不清楚。采用LS-DYNA有限元程序和Steinberg本构模型,对着靶速度为1 300~4 500 m/s的钨合金动能弹侵彻钢靶问题进行了与实验相对应的数值研究,获得了不同着靶速度下侵彻深度、开坑直径、坑底压力、弹体形态及弹长消蚀的时空演化规律。结果表明:侵彻经历了瞬态高压、常压稳态侵彻、非稳态侵彻和回弹4个阶段;Steinberg本构模型特别适用于超高速侵彻的研究;当着靶速度大于4 000 m/s,着靶速度的变化对侵彻深度的影响可以忽略;超高速侵彻的瞬态高压达100 GPa以上,远大于弹体材料强度极限;相对于高速侵彻,弹体长度消蚀率更大,侵彻速度下降更快,侵彻时间更短。