1.芯体材料影响

在装填不同材料芯体及不装填芯体条件下，侵彻体穿透靶板后剩余长度及轴向剩余速度列于表2.7。从表2.7中可以看出，无芯体时，侵彻体剩余长度最长且轴向剩余速度最小，芯体材料为铝时，剩余壳体最短，表明无芯体时径向效应最弱，而芯体材料为铝时径向增强效应最为显著。比较不同芯体材料轴向剩余速度时可以发现，无芯体时，轴向剩余速度最小，但与装填芯体的轴向剩余速度仅相差1％，考虑到未装填芯体材料时，侵彻体总质量较小，初始动能也较小，因此可认为芯体材料对侵彻体侵彻能力影响不显著。

表2.7　装填不同材料PELE侵彻靶板后参数

装填不同材料芯体时，侵彻体不同轴向位置存速变化如图2.21所示。通过对比可知，芯体材料为铝时，侵彻体头部轴向速度最大，其次为特氟龙和尼龙，无芯体装填时头部轴向存速最小。与头部相反，芯体材料为尼龙时，尾部轴向存速最大，而无芯体时，侵彻体尾部轴向存速最小。

图2.21　不同观测点处装填不同材料时PELE轴向速度-时间曲线图

基于上述分析，为了进一步提高侵彻体壳体碎裂程度及横向膨胀速度，复合结构侵彻体内装填两种不同材料芯体，头部装填铝材料芯体，尾部装填尼龙芯体，不同观测点处轴向存速的计算结果如图2.22所示。分析可知，装填两种不同材料芯体时，壳体破碎程度和横向膨胀效应显著强于仅装填一种弹芯材料。比较壳体膨胀速度发现，装填两种不同材料芯体时，壳体头部膨胀速度与仅装填铝材料芯体时基本一致，但壳体尾部膨胀速度有明显提高。

图2.22　不同观测点处PELE轴向速度-时间曲线

2.壳体材料影响

壳体材料分别为4340钢、黄铜、钨合金时，侵彻体不同观测点处轴向膨胀速度变化如图2.23所示。分析可知，壳体材料为4340钢和黄铜时，轴向速度显著大于钨合金壳体，但观测点2、3的轴向速度在一段时间后变为0，表明该处材料已失效。因此，虽然轴向速度有所提高，但是产生的毁伤效应有限。

综上所述，壳体材料为4340钢和黄铜时，侵彻靶板后可获得较高轴向速度的破片，但侵彻能力较弱；壳体材料为钨合金时，复合结构侵彻体侵彻靶板能力较强，但径向效应弱于4340钢、黄铜壳体复合结构侵彻体。因此，在具体选择材料时，应根据目标易损性和着靶条件等选择合适的壳体材料。

图2.23　不同弹壳材料PELE轴向速度-时间曲线(www.daowen.com)

3.内外径比影响

不同内外径比Ri/Ro和不同着速复合结构侵彻体作用下，靶板毁伤参数列于表2.8，包括靶板侵孔半径R，t=150 μs时壳体破碎半径r和侵彻体贯穿靶板后剩余速度V。其中下标为1表征着速为1 800 m/s的情况，下标为2表征着速为1 000 m/s的情况。分析可知，随着Ri/Ro增加，壳体破碎半径r均增大，即破片的杀伤半径增大。着速为1 800 m/s时，内外径比对侵孔半径影响较小，而在着速为1 000 m/s条件下，随内外径比增大，侵孔半径有一定增大趋势。在两种着速下，侵彻体剩余速度都随内外径比增大而减小，且下降速率增加。主要原因在于，内外径比较小时，由于壳体较厚，侵彻体侵彻性能较强，剩余速度较大，但靶板侵孔直径较小，与靶板的作用过程更接近实心杆。当内外径比较大时，壳体较薄，芯体与靶板作用面积大，充分受压，使壳体膨胀，同时扩大侵孔直径，更有利于径向效应的产生。但当内外径比进一步增大至某一值时，由于弹壳太薄，在侵彻靶板过程中，壳体将被压垮破碎，侵彻体轴向动能无法有效转换为径向动能，使得侵彻体剩余速度增加，同时径向效应减弱。

表2.8　不同内外径比下PELE侵彻靶板的参数

通过以上分析可知，破片最大轴向速度受内外径比影响较大。着速1 800 m/s时，随内外径比增大，破片最大轴向速度先增大，当内外径比为0.7时达到最大后又减小。而在着速1 000 m/s时，随内外径比增大，破片轴向速度总体上呈增大趋势。因此，内外径比并非越大越好。内外径比太小，作用效果类似实心弹丸，内外径比太大则容易导致壳体破碎程度过高。综上所述，内外径比取0.7～0.8时，能够获得较好毁伤效果，破片最大轴向速度达到较大值，同时也可避免壳体被过度压垮，有利于径向效应的发挥。

4.长径比影响

不同长径比β条件下，各观测点处复合结构侵彻体轴向速度变化如图2.24所示。通过分析可知，长径比分别为2和3时，复合结构侵彻体壳体整体发生较明显的径向效应，沿壳体轴向分布的各观测点均有一定的轴向速度。随长径比增大，后端壳体径向效应减弱，当长径比为5时，观测点7、8的轴向速度很小。由此可知，长径比为6、7、8时，壳体后部观测点的轴向速度较小，因此分析中未给出以上三种长径比条件下的轴向速度-时间曲线。位于侵彻体头部观测点1处的最大径向速度明显大于中部和后部的最大轴向速度，但综合分析可知，长径比对壳体的最大轴向速度并无直接影响。

图2.24　不同长径比下PELE轴向速度-时间曲线图

图2.24　不同长径比下PELE轴向速度-时间曲线图（续）

综上所述，复合结构侵彻体长径比对靶板侵孔直径和破片轴向速度的影响较小，长径比过大时，由于大部分芯体材料未发生膨胀，因此复合结构侵彻体径向效应不显著。但长径比过小、侵彻体动能小不利于对目标的动能侵彻。因此，长径比为3～5时，复合结构侵彻体毁伤效应最为显著。