复合战斗部爆炸成型弹丸结构参数影响分析

应用AUTODYN仿真软件,对一种复合战斗部方案的爆炸成型弹丸成型性能进行了分析,结果表明,相对于传统布局方案,破片方案更改后改变了药型罩的成型过程,导致爆炸成型弹丸形状变差从而降低了毁伤性能。通过对结构参数影响进行分析,提出了优化方案,解决了破片方案调整后爆炸成型弹丸的成型问题。     

爆炸成型弹丸贯穿靶板靶后破片空间分布模型

深空撞击载荷对探测小天体内部物质成分和结构特性具有重要意义,因此,在考虑爆炸成型弹丸(explosively formed projectile, EFP)可变截面的特性和区分靶后破片来源的基础上,建立了EFP贯穿靶板靶后破片空间分布模型。在靶板厚度30 mm至70 mm、EFP着靶速度1 650 m/s至1 860 m/s的条件下,该模型可以定量预测靶后破片云中各个破片的速度、质量、数量与空间位置的关系。结果表明,相对速度总是随相对空间位置的增加而呈线性增加,相对质量、相对数量总是随相对空间位置的增加而呈幂函数增加。     

多爆炸成型弹丸性能参数灰关联分析

为了获得各参数对多爆炸成型弹丸毁伤性能的影响程度,以EFP速度和MEFP发散角为参考序列,以药型罩和装药参数为比较序列,运用灰关联理论对影响MEFP毁伤性能的参数进行了灰关联分析。在此基础上,应用灰关联分析结果完成了MEFP战斗部优化设计。结果表明:在较少样本空间前提下,采用灰关联理论可以分析获得影响多爆炸成型弹丸毁伤性能的各因素主次关系,而且经过优化后的MEFP战斗部,大大地提高了EFP的集聚性和毁伤性能。     

不同网栅结构对MEFP成型影响的对比分析

为了研究不同形状网栅结构对形成的MEFP破片的影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用Lagrangian方法,分别对十字形网栅切割式MEFP战斗部、星形线形网栅切割式MEFP战斗部、中心圆环形网栅切割式MEFP战斗部、井字形网栅切割式MEFP战斗部成型过程进行了数值模拟研究,并对影响各自破片成型及发散角的因素进行了分析研究。通过对不同方案网栅切割式MEFP速度及散布面积对比分析,结果表明:采用井字形网栅产生的破片集聚性优于十字形、星形线形和中心圆环形结构方案。     

装药长径比对爆炸成型弹丸形成影响的数值模拟

采用LS-DYNA软件对带有外壳的爆炸成型弹丸(EFP)形成过程进行数值模拟。研究了装药长径比对EFP成形的影响规律,并对比分析了不同模型的计算结果差异,得出形成理想EFP外形和装药长径比之间的关系。研究结果可应用于EFP战斗部结构设计。     

装药长径比对EFP成型作用效果影响分析

针对装药长径比对EFP成型的影响,基于一种球缺型药型罩EFP,利用ANSYS／LS-DYNA仿真软件对其成型过程进行建模仿真,研究EFP成型过程及其各项参数．在该基础上,改变装药高度得到不同的装药长径比数据,并对不同长径比EFP形成过程进行仿真,得到不同装药长径比EFP的速度、速度增长率及炸药能量利用率等数据,为选择最佳装药长径比提供依据．     

杀伤增强装置破片低速抛撒技术研究

针对杀伤增强装置技术需求,提出了采用炸药作为杀伤增强装置破片驱动能源的方案。对以炸药为驱动能源的大质量破片低速抛撒结构进行了理论分析,并推导出了破片速度的理论计算公式。设计了杀伤增强装置的破片抛撒环方案,并进行了5组实验,实验测得的破片速度与理论计算结果相比,相对误差不大于9.1%。分析后认为炸药加载方式能够很好地实现杀伤增强装置的功能,相比火药方式反应更为迅速,加载结构更为简洁,可行性好,也易于实现。     

引信传爆管破片参数研究

理论分析传爆管破片的数质量分布和最大质量的计算模型，采用水箱法进行了部分引信传爆管破碎性试验。试验数据及理论分析结果表明：计算榴弹破片数质量分布的Mott公式并不适用于传爆管类非榴弹破片的计算，因此利用试验所得数据对西德最大破片质量公式进行了修正。修正后的公式对丙型引信传爆管破片最大质量的计算结果与试验数据较为吻合。     

某型防空导弹杀伤概率评估

基于防空导弹战斗部爆炸后的杀伤特征,对战斗部爆炸后产生的有效破片、破片飞行速度、破片对目标的覆盖面积进行了分析,建立了防空导弹杀伤概率评估模型。采用仿真弹道数据,对打击目标F-16战斗机应用s im u link仿真工具绘出了杀伤概率曲线,其结果与实际分析相一致,验证了评估模型的可用性。     

地空导弹对地面的附带损伤问题研究

研究了地空导弹爆炸时战斗部破片对地面人员附带损伤的问题,选取了破片对人体的杀伤准则,通过分析破片的空中运动特性,对导弹战斗部爆炸时的破片飞散规律进行了探讨,建立了破片散布的数学模型,并在典型的给定计算条件下进行了仿真分析.仿真结果表明,地空导弹在不同高度爆炸时,可计算出对地面人员的有效杀伤破片数量、破片杀伤面积和平均密度以及导弹的安全高度.     

MEFP智能雷攻击坦克毁伤效能分析

以智能雷为研究对象,在建立智能雷扫描运动模型和命中毁伤模型的基础上,分析了MEFP智能雷攻击坦克的毁伤效能.通过建立攻击过程的蒙特卡洛模型,编制了智能雷攻击坦克目标的计算机仿真软件,计算了MEFP智能雷发射不同数目的EFP对坦克目标的毁伤概率.结果表明:MEFP智能雷攻击坦克目标的毁伤效能较高,可应用于对付大规模坦克装甲车辆的进攻和武装直升飞机的攻击.     

舰空导弹引战配合可视化仿真分析方法

提出了一种更加直观的舰空导弹引战配合分析方法,充分利用飞行试验数据和弹道仿真数据,通过引战配合数学仿真计算和可视化仿真,复现了弹目交会时战斗部破片杀伤目标的过程,并在某型舰空导弹飞行试验引战配合分析中得到了应用.     

Formation of explosively formed penetrator with fins and its flight characteristics

The ultimate goal of weapon system employing an explosively formed penetrator (EFP) is to defeat a target at the longest standoff. In order to do this, an EFP must be aerodynamically stable so as to strike the target at a small angle of obliquity, and the decay velocity per meter of EFP must be smaller at extended standoff. As the angle of attack increases, the penetration ability of EFP greatly reduces. The fins improve the EFP aeroballistic characteristics and decrease the flight drag of EFP as well. EFP with fins formed by three-point initiation is presented. The formation of EFP with fins is studied by LS-DYNA, and the aeroballistics is studied through experiment. The experimental results show that the decay velocity per meter of EFP with fins is much smaller than that of normal EFP, and the attitude angle steadily decreases.     

A study on the surface overpressure distribution and formation of a double curvature liner under a two-point initiation

The formation mechanism of an EFP(explosively formed projectile) using a double curvature liner under the overpressure effect generated by a regular oblique reflection was investigated in this paper.Based on the detonation wave propagation theory,the change of the incident angle of the detonation wave collision at different positions and the distribution area of the overpressure on the surface of the liner were calculated.Three-dimensional numerical simulations of the formation process of the EFP with tail as well as the ability to penetrate 45# steel were performed using LS-DYNA software,and the EFP ve-locity,the penetration ability,and the forming were assessed via experiments and x-ray photographs.The experimental results coincides with those of the simulations.Results indicate that the collision of the detonation wave was controlled to be a regular oblique reflection acting on the liner by setting the di-mensions of the unit charge and maintaining the pressure at the collision point region at more than 2.4 times the CJ detonation when the incident angle approached the critical angle.The distance from the liner midline to the boundary of the area within which the pressure ratio of the regular oblique reflection pressure to the CJ detonation pressure was greater than 2.5,2,and 1.5was approximately 0.66 mm,1.32 mm,and 3.3 mm,respectively.It is noted that pressure gradient caused the liner to turn inside out in the middle to form the head of the EFP and close the two tails of the EFP at approximately 120μs.The penetration depth of the EFP into a 45# steel target exceeded 30 mm,and there was radial expansion between the head and tail of the EFE increasing the penetration resistance of the EFP.Therefore,the structural size of the unit charge and the liner can be further optimized to reduce resistance to increase the penetration ability of the EFP.     

引战配合三维计算机图形仿真的新技术

介绍了一种研制高质量引战配合三维计算机图形仿真软件的新技术。在目前广泛流行的３２ 位Ｗｉｎｄｏｗ ｓ 操作平台 （Ｗｉｎｄｏｗ ｓ ９５ 和Ｗｉｎｄｏｗ ｓＮＴ） 上利用Ｏｐ ｅｎＧＬ开发了多用途导弹反武装直升机引战配合三维图形仿真软件３Ｄ－ ＭＵＭ。运行结果表明： 该软件具有导弹和目标几何造型逼真、形象生动、使用方便灵活、运行速度高等优点     

战斗部近炸下防护液舱破坏机理分析

为研究大型舰船水下舷侧防护液舱的破坏机理，根据液舱的承载特性，设计制作缩尺战斗部模型和敞口、密闭两种液舱结构模型，开展两种姿态战斗部近炸下高速破片和冲击波对防护液舱的联合毁伤试验。根据试验后液舱模型的破损情况分析液舱前、后板在典型载荷下的破坏机理，总结分析液舱结构整体的破坏模式和破坏机理。结果表明：高速破片是防护液舱结构的主要防御对象，破片开坑和空化阶段是液舱结构变形破坏的主要阶段，破片群侵彻液舱形成的激波载荷和空化效应引起的挤压载荷是使结构产生变形破坏的主要冲击载荷。     

Numerical simulation of warhead transportation

The new numerical approach for analysis of the warhead transportations is suggested.This approach allows to control the warhead operability before its experimental analysis.The approach is implemented by the adequate models for the software ANSYS.Analysis of the loads at land operations and trans-portations of the warhead by natural roads,water and aviation allows to obtain the maximal values of loads,which are used in numerical simulations of the warhead.These loads give an opportunity to analyze the operability and the fatigue strength of the cartridge warhead.The numerical simulations of the attachments of the warhead combat elements are performed on the basis of the suggested method.The data of the numerical simulations verifies the operability of the fastener system of the warhead combat elements.