厚钢筋混凝土在靶毁伤中的增强效应

为研究攻坚破障活性毁伤增强侵彻战斗部对厚钢筋混凝土靶毁伤增强效应，共开展3发活性毁伤增强侵彻战斗部作用500 mm厚钢筋混凝土靶毁伤实验。从图5.39中可以看出，动能侵彻阶段与作用薄钢筋混凝土靶基本相同。图5.40500 mm钢筋混凝土毁伤效应活性攻坚破障战斗部贯穿500 mm厚钢筋混凝土靶板后，部分碎石在战斗部动能冲塞作用及活性材料爆燃超压联合作用下以一定动能飞散，形成碎石杀伤场，对后效钢靶进行毁伤作用。

理论教育 2023-06-18

引燃毁伤增强效应的优化方法

从图3.51中可以看出，防护装甲厚度对活性侵彻弹丸引燃毁伤效应影响显著。在实际作用过程中，高强度钢壳体使活性侵彻弹丸具有一定穿甲能力，活性材料芯体使得弹丸具有靶后爆燃毁伤性能。

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内爆毁伤力增强的机理详解

结合活性材料冲击起爆特性，活性侵彻弹丸的内爆毁伤过程可主要分为冲击碎裂和预点火、局部爆燃、完全爆燃、泄压四个阶段。弹丸壳体进一步径向膨胀，最终在机械径向应力和局部爆燃反应压力的联合作用下发生碎裂。实际上，式计算得到的是活性材料释放出的化学能用于容器内超压上升的部分。

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结构毁伤加强效应探析

图4.30活性脱壳穿甲弹碰撞结构靶毁伤效应实验原理为研究活性脱壳穿甲弹对结构靶毁伤效应，开展了不同迎弹靶厚度条件下毁伤实验，实验结果列于表4.6。图4.33活性脱壳穿甲弹撞击15 mm厚迎弹靶典型毁伤结果图4.34活性脱壳穿甲弹撞击20 mm厚迎弹靶典型毁伤结果上述实验结果表明，迎弹靶厚度对活性脱壳穿甲弹毁伤效果有着显著影响。

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结构毁伤的增强机理详解

活性脱壳穿甲弹碰撞结构靶毁伤增强行为如图4.53所示。图4.53活性脱壳穿甲弹碰撞结构靶毁伤增强行为由于活性脱壳穿甲弹丸作用结构靶涉及动能与爆炸化学能的联合毁伤机理，因此其毁伤增强行为受活性芯体结构、撞击速度、结构靶厚度等因素影响显著。因此，在活性脱壳穿甲弹结构设计中，应充分考虑弹丸穿甲性能与后效威力之间的匹配性，实现后效毁伤威力最大化。

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引爆效应增强对于毁伤的影响

小口径脱壳穿甲弹作为舰艇末端反导系统的主要拦截作战弹药，必须具备对来袭导弹的高效毁伤能力，尤其是对导弹战斗部的引爆毁伤效应。图4.42活性脱壳穿甲弹作用6 mm厚屏蔽装药毁伤效应图4.43活性脱壳穿甲弹命中6 mm厚屏蔽板中心引爆效应图4.44活性脱壳穿甲弹命中6 mm厚屏蔽板边缘引爆效应屏蔽板厚度增至10 mm后，活性脱壳穿甲弹作用屏蔽装药典型毁伤效应及高速摄影如图4.45～图4.47所示。图4.52弹丸类型与命中位置对引爆效应影响

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侵彻作用的影响规律探究

长径比为3.5时，整个侵彻体均产生径向效应，但长径比达到4时，仅侵彻体头部发生一定程度的碰撞碎裂，而剩余侵彻体较长。图2.43壳体材料对活性复合结构侵彻体响应行为影响长径比对活性复合结构侵彻体芯体内部应力峰值影响如图2.46所示。从图2.47中可以看出，长径比越大，壳体平均轴向剩余速度衰减越快，导致侵彻体侵彻能力下降。图2.47长径比对活性复合结构侵彻体壳体平均轴向剩余速度影响

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侵彻毁伤模式的实现与优化

侵彻毁伤模式与侵彻体材料特性、结构形状、碰撞条件、靶板材料、厚度以及结构等都有直接联系。侵彻过程中，弹丸撞击产生的压缩应力超过靶板材料抗压强度，穿孔处将产生大量向外延伸的径向裂纹，典型脆性破坏毁伤模式如图1.12所示。图1.12典型靶板破坏模式外形变化很大的弹丸侵彻延性薄靶时，首先引起沿穿孔的星形径向破坏。

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内爆超压效应的特性和作用

图3.35超压测试容器结构及实物2.典型内爆超压效应不同冲击速度下，活性侵彻弹丸内爆效应如图3.36和图3.37所示。图3.39S2传感器处测量所得超压时程曲线表3.9超压特性参量实验中，测压容器中的超压峰值与活性芯体的激活率密切相关。

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传统半穿甲战斗部技术解析

图3.6典型穿甲燃烧弹基本结构与穿甲燃烧弹不同的是，穿甲爆破弹的内部装填炸药，并加装引信，头部为钝头或加装被帽，主要应用于舰炮或岸舰炮。图3.7典型穿甲爆破弹基本结构一般而言，半穿甲弹尾部往往加装曳光管，飞行过程中发出曳光，用于指示弹道和目标，协助进行弹道修正。

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引燃毁伤效应增强的优化介绍

数值模拟为以上复杂问题分析及机理揭示，提供了有效手段。图3.24活性侵彻弹丸作用油箱计算模型表3.8数值模拟计算工况2.冲击速度影响冲击速度为1 000 m/s时，典型时刻油箱内空穴形成过程及速度分布如图3.25所示。活性材料在空穴内爆燃产生超压，进一步增强燃油内压力强度。燃油内冲击波作用于油箱壁面，引起油箱壁面变形，甚至解体。图3.33箱体壁厚对油箱后铝板毁伤影响图3.33箱体壁厚对油箱后铝板毁伤影响（续）

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传统脱壳穿甲战斗部技术优化策略

图4.514.5 mm钨心脱壳穿甲燃烧曳光弹结构相较于枪弹，脱壳穿甲弹在防空反导方面应用更加广泛，各国所装备的部分20～35 mm口径脱壳穿甲弹技术指标列于表4.2。图4.7典型尾翼稳定脱壳穿甲弹结构传统脱壳穿甲型战斗部在进行反导作战或打击轻型装甲目标时，作用机理均较为类似，即首先依靠高密度弹芯的强穿甲性能贯穿目标防护，而后通过靶后二次破片效应或燃烧剂等附带毁伤剂，破坏目标内部构件或杀伤有生力量。

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侵彻效应分类及作用分析

图1.3典型穿甲弹药类型图1.4典型脱壳穿甲弹弹托分离过程图1.5穿甲弹侵彻过程2.混凝土类目标侵彻效应典型穿甲弹丸对混凝土类目标侵彻效应如图1.6所示。图1.8侵爆战斗部结构及其作用过程典型侵彻弹丸对油箱目标的侵彻效应如图1.9所示。

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靶板侵彻模型分析与研究

靶板侵彻模型主要描述弹丸从碰撞靶板瞬间到弹丸头部到达靶板背面的时间段内，侵彻阻力及弹丸存速与侵彻距离的关系。则侵彻方程可表述为图1.24弹丸侵彻靶板计算模型图1.25以弹顶为原点的直角坐标系建立若弹丸母线方程已知，则tan α为x的函数，侵彻方程转化为关于弹丸剩余速度v和侵彻距离x的微分方程。另外当变化不大时，tan α可认为是常数。图1.26弹头侵彻靶板阻力变化规律

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探究侵爆毁伤效应的影响

图2.35侵彻体芯体内应力和壳体径向速度变化图2.36芯体应力峰值及侵彻体剩余速度变化贯穿不同厚度靶板后，侵彻体不同位置处壳体半径变化如图2.37所示，图中纵坐标12.5 mm处的水平实线表征活性复合结构侵彻体初始半径；曲线虚线部分表示该部分壳体对应活性芯体已被激活，穿靶后这部分壳体将脱离剩余侵彻体形成靶后破片，实线部分表征膨胀后的剩余侵彻体部分壳体半径。

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侵彻金属靶的基础理论分析

弹丸侵彻薄靶过程如图1.19所示。图1.19弹丸侵彻薄靶过程由轴线方向的动量守恒：式中，m为弹丸质量；v0为弹丸初速；v为弹丸在侵彻薄靶过程中某一时刻瞬时速度；Mt为薄靶在轴线方向所受到的冲量。

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