MEFP战斗部结构的正交优化设计

以多爆炸成型弹丸(MEFP)为计算模型,应用显式有限元程序LS-DYNA,分析了药型罩间距、锥角、壁厚、装药高度和装药直径5种因素对MEFP发散角的影响规律。结果表明:随着药型罩间距、壁厚和装药直径的增加以及药型罩锥角、装药高度的减小,MEFP的发散角在减小。在此基础上以MEFP发散角为命中和毁伤概率指标,应用正交优化方法针对5种结构因素对MEFP发散角的影响主次关系进行了分析研究。结果表明药型罩壁厚是MEFP战斗部命中和毁伤概率的主要影响因素,并得到了5种结构因素各水平的最优组合。     

一种新型防空MEFP的设计与仿真

为提高MEFP对战机、导弹等空中目标的毁伤效能,综合锥形药型罩形成的球状弹丸和球缺形药型罩形成的杆状弹丸的优势,设计了一种复合型MEFP战斗部,仿真并分析了该型MEFP中各成型弹丸的形状、初速及对钢靶的毁伤效果.仿真结果表明,该复合型MEFP可以同时产生不同速度、不同形状的侵彻弹丸,从而增强了MEFP对空中目标的综合毁伤效能.     

两种结构药型罩对MLEFP成型及毁伤效能的影响研究

为提高爆炸成型弹丸(EFP)的毁伤效能与拦截概率,衍生了一种新型破甲战斗部—线性周向爆炸成型弹丸(MLEFP),为提高药型罩的毁伤效能,对药型罩进行结构优化,设计出变壁厚球缺形药型罩与变壁厚大锥角形药型罩。利用Autodyn软件对两种结构的药型罩的成型过程进行数值模拟,并通过试验验证变壁厚大锥角形药型罩的毁伤能力。结果表明,在爆炸载荷的作用下,周向MLEFP装药结构可以形成具有一定速度和长度的闭合的线性爆炸成型弹丸,可以实现近距离拦截和引爆来袭导弹、毁伤轻型装甲的目的;当药型罩采用大锥角形结构时,其头部速度明显高于球缺形结构,毁伤效能更好。     

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。     

爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真

基于LS-DYNA的动力学分析通用有限元程序,对爆炸成型弹丸形成和侵彻靶板过程进行了数值仿真。建立了数值仿真模型,利用数值模拟技术实现了弹丸的形成以及不同药型罩结构对爆炸成型弹丸形成的影响,实现了侵彻过程中弹丸的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析。通过对爆炸成型弹丸侵彻靶板的数值仿真,为开展爆炸成型弹丸毁伤机理研究奠定了良好的基础。     

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。     

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.     

复合战斗部结构参数影响分析

应用AUTODYN仿真软件,对一种复合战斗部方案的EFP成型性能进行了分析,结果表明,相对于传统布局方案,在破片方案更改后改变了药型罩的成型过程,导致EFP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EFP的成型问题。     

填充物对组合式MEFP战斗部的弹丸成型影响研究

为了保证轴向组合式MEFP战斗部子装药之间不发生殉爆,选用聚乙烯、尼龙、聚氨酯和铝四种隔爆材料作为MEFP战斗部内部填充介质。运用显式动力学分析软件LS-DYNA对EFP弹丸成型情况进行数值模拟研究,分析子装药之间填充不同材料介质时,所形成的中心与周边EFP的头部速度、长径比以及发散角的变化情况。研究表明：采用铝作为填充材料时,MEFP头部速度最高;采用聚氨酯作为填充材料时,MEFP长径比最大,周边EFP发散角最小。通过与前人试验对比,得到聚氨酯作为隔爆材料时,数值模拟结果与真实试验结果相比误差不大于10.3%。     

激光平行光幕的爆炸成型弹丸形貌测试技术

针对目前爆炸成型弹丸形貌测试普遍使用的脉冲X光摄影法成本昂贵、结构复杂、测试困难的缺点,提出了激光平行光幕形貌测试系统。该系统中,由启动网靶、停止网靶和计时仪组成的区截测速装置测试EFP的速度,激光平行光幕和示波器测试EFP弹丸通过光幕时直径随时间的变化过程。然后将上述测试结果用Matlab软件进行仿真,得出EFP弹丸的形貌。测试与仿真表明:激光平行光幕形貌测试系统可以测试EFP弹丸的速度与形貌,而且成本低廉、可靠性高,可以在大威力战斗部试验中使用。     

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.     

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。     

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。     

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.     

基于灰色关联分析的反导导弹战斗部作战效能评估

针对反导导弹战斗部的性能特点,以灰色关联理论为基础,采用灰色加权关联度分析进行综合评判,建立了反导导弹战斗部作战效能评估模型．最后通过算例,验证了该模型的完整性,最终为决策者做出合理的作战决策提供了理论参考．     

某型火箭弹对巡航导弹毁伤概率仿真分析

通过对巡航导弹目标特性分析,论述了目标易损性和毁伤机理(包括破片战斗部对目标的击穿概率模型)。利用破片初速及存速计算模型,分析了战斗部爆破后破片速度衰减规律,并做了模拟仿真,为火箭弹战斗部设计及毁伤效能评估提供了理论依据。最后根据射弹散布规律及毁伤原理建立了毁伤模型,并以某型火箭弹为例,对毁伤概率模型进行了仿真分析。仿真结果表明:该方法为火箭弹战斗部设计和提高对巡航导弹毁伤概率提供了参考。