CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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战斗部

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    • 慢烤过程中热应力对HMX基含铝炸药装药响应特性的影响

      2018, 26(10):869-874. DOI: 10.11943/CJEM2018107

      摘要 (1175) HTML (329) PDF 0.00 Byte (5328) 评论 (0) 收藏

      摘要:为获得炸药装药在慢烤过程中热应力的变化规律,设计了一套热应力测试装置,获得了奥克托今(HMX)基含铝炸药装药在密闭约束条件下热应力随温度的变化曲线;通过调整烤燃弹内惰性包覆层与装药的体积比,改变慢烤过程中装药热应力的上升速率,研究了烤燃弹临界响应温度及其三种工况下的响应剧烈程度。结果表明, 壳体的约束作用使得装药的热应力随着温度的上升而逐渐增大,根据热应力变化速率的差异,可将整个过程分为6个阶段,其影响因素依次为热膨胀、孔隙率下降、HMX晶型转变、HMX缓慢分解、部分小分子气体泄漏、HMX加速分解,当温度升至208 ℃时,热应力达到9.2 MPa,装药随即点火;在烤燃弹的装药表面增加热膨胀性较强的硅橡胶包覆层,则会加快装药热应力的增长速率,使得装药的临界点火温度下降,但不会改变装药响应的剧烈程度。

    • 展开角度及起爆位置对轴向展开式定向战斗部性能的影响

      2018, 26(5):383-389. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.002

      摘要 (1652) HTML (82) PDF 3.59 M (3505) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究轴向展开式定向战斗部的毁伤效能, 采用AUTODYN软件系统分析了展开角度及起爆位置对轴向展开式定向战斗部破片性能的影响, 获得了战斗部轴向展开角度及起爆位置对形成破片质量分布、飞散速度及飞散角的影响规律。结果表明, 前向爆炸成型弹丸(EFP)速度随轴向展开角增大而逐渐减小。而EFP长径比增加, 翼径比为4.2左右, 战斗部轴向展开角的增大可提高有效破片质量百分比, 破片最大飞散速度出现在距起爆端约33.33%处, 起爆位置在装药外侧时战斗部的有效破片百分比达67.57%;选取战斗部的轴向展开角度为60°左右, 且起爆点位于最外侧, 可实现轴向展开式定向战斗部定向与汇聚打击的高效毁伤功能。

    • 锥弧结合罩形成长杆状密实EFP的可行性

      2019, 27(2):90-96. DOI: 10.11943/CJEM2018051

      摘要 (1686) HTML (880) PDF 0.00 Byte (3522) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步提高爆炸成型侵彻体(EFP)的侵彻能力,基于大锥角罩结构的圆弧段设计,提出了一种可形成长杆状密实EFP的锥弧结合罩。分析了锥弧结合罩与传统的大锥角罩和弧锥结合罩在压垮过程中的区别。运用LS-DYNA仿真软件,计算得到了锥弧结合罩的结构参数(曲率半径、锥角、壁厚)对EFP速度、长径比、密实度等侵彻体成型参数的影响规律。找出了EFP成型较佳时各结构参数的取值范围:曲率半径为1.1~1.3倍装药口径,锥角为155°~160°,壁厚为0.04~0.046倍装药口径,并设计得到了一种可形成长径比为2、密实度为0.88的EFP的锥弧结合罩结构。

    • 锥角对具有PELE效应的EFP成型影响的数值仿真分析

      2019, 27(2):104-112. DOI: 10.11943/CJEM2018139

      摘要 (1621) HTML (1158) PDF 0.00 Byte (3374) 评论 (0) 收藏

      摘要:为增强反轻型装甲目标弹药的毁伤能力,提出了一种内含低密度装填材料的变壁厚弧锥结合药型罩。使用有限元软件LS-DYNA分析了各锥角对爆炸成型弹丸(EFP)成型的影响规律和EFP对靶板的侵彻效应,拟合得到EFP成型参数曲线与EFP成型速度的曲线方程。结果表明,药型罩内锥角α1取166°~170.2°,装填物内锥角α2取160°~166°,装填物外锥角α3取140°~152°,药型罩外锥角α4取132°~140°时EFP成型速度较快、成型效果较好;α3对EFP成型速度、长度与径向尺寸影响最大,α1对EFP中心厚度影响最大。基于研究结果对药型罩结构进行优化,优化后的药型罩能够形成具有明显横向效应增强型侵彻体(PELE)效应的EFP,在射入靶板时对其扩孔,并在穿透靶板后碎裂形成高速破片对目标内部进行二次毁伤。

    • 多EFP定向聚焦战斗部设计与优化

      2019, 27(6):528-534. DOI: 10.11943/CJEM2018212

      摘要 (1417) HTML (1289) PDF 0.00 Byte (4213) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现弹药的高效毁伤,设计了一种可以同时实现定向和聚焦的多爆炸成型弹丸(EFP)战斗部,论述了多EFP定向聚焦战斗部结构与原理,分析了展开角度与EFP数目密度之间的关系。为得到最优的战斗部结构参数,以EFP的速度和总数为目标函数建立了战斗部参数多目标优化模型,并采用NSGA-Ⅱ遗传算法得到了Pareto最优解。在优化得到的战斗部参数基础上,对优化结构下的单个装药单元结构形成EFP过程进行了数值计算,并分析了靶距10、15 m和20 m下战斗部聚焦能力随定向瓣展开角的变化趋势。结果显示优化结构下的EFP初速达到2283.4 m·s-1,飞行稳定时经公式计算可穿透35.94 mm的45号钢靶;在靶距15 m处,定向瓣最佳展开角为91.15°,EFP数目密度为169枚·m-2

    • 装填系数对破甲杀伤复合战斗部威力影响的数值模拟

      2019, 27(6):535-540. DOI: 10.11943/CJEM2018192

      摘要 (1136) HTML (1432) PDF 0.00 Byte (3389) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高破甲杀伤复合战斗部的毁伤威力,研究了装填系数对战斗部破甲和杀伤威力的影响。采用理论分析的方法,计算了战斗部装填系数从0.71增大到2.00时破片的成型和杀伤半径;采用非线性有限元软件LS-DYNA,对比分析了战斗部装填系数为0.80、1.00、1.20、1.40和1.60时成型射流的破甲深度,得到了装填系数与破片杀伤半径、成型射流破甲深度的关系。结果表明,随着装填系数从0.71增大到1.86,杀伤半径从9.1 m增大到10.2 m;继续增加装填系数至2.00,杀伤半径不再增大;随着装填系数的增加,破片平均质量减小;装填系数从0.80增加到1.60过程中,破甲深度先减小后增大,最大破甲深度为143.30 mm。

    • 一种异面棱柱战斗部威力特性的数值模拟

      2019, 27(2):97-103. DOI: 10.11943/CJEM2018143

      摘要 (1644) HTML (1050) PDF 0.00 Byte (3331) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高战斗部在不同弹目交会距离下的毁伤概率,模拟了一种平面和凸面交错布置的异面棱柱战斗部结构,分析了不同面上所形成破片束的飞散形态和威力参数。研究结果表明,该结构战斗部可以形成两种威力特性的破片束,即速度高而飞散角小的破片束和速度低而覆盖范围大的破片束,可分别用于打击不同弹目距离下的目标;偏心多点起爆可提高平面破片平均速度21.68%,减小飞散角3.38°,在提高起爆点对侧破片威力的同时不改变异面战斗部可形成两种不同威力破片束的性质;侧向两线起爆在保证破片速度不降低的情况下可获得4.94°的平面破片束偏转角,高于其它起爆方式,可在大弹目交会距离下实现对目标的末端瞄准,提高目标毁伤概率。

    • 舱内设备对爆载荷毁伤效应影响的对比分析

      2020, 28(3):261-267. DOI: 10.11943/CJEM2019094

      摘要 (991) HTML (561) PDF 0.00 Byte (4891) 评论 (0) 收藏

      摘要:舰艇舱室内常按其功能要求安装布置有不同的设备,目前舱室内爆毁伤相关研究主要关注毁伤元对无设备舱室结构的毁伤,而很少考虑舱室内设备对于毁伤效应的影响。基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了带加强筋舱室模型,分别分析了没有安装设备、安装一台设备和对称安装两台设备等三种工况的舰艇舱室,在受战斗部装药内部爆炸载荷作用时舱室结构和设备机柜等效物的毁伤情况,对比分析了设备对毁伤效应的影响。通过对比分析三种工况下毁伤过程、测点压力变化及舱壁飞散速度的结果表明,爆炸发生后,受设备遮挡作用,不同数量的设备将对舱室内部流场分布及角隅部位冲击波的汇聚产生影响,降低了舱室内的最大超压值、改变了最大超压出现的位置,使舱室结构的破坏过程发生变化。

    • EFP垂直侵彻靶板后效破片云形状描述

      2020, 28(11):1068-1075. DOI: 10.11943/CJEM2019297

      摘要 (802) HTML (434) PDF 5.35 M (3231) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确描述爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectile,EFP)垂直侵彻有限厚靶板后效破片云的形状,基于量纲分析及正交设计理论,利用AUTODYN软件中SPH算法研究了EFP成型参数、弹靶材料参数对靶后破片云形状的影响,建立了EFP垂直侵彻靶后破片云形状的数学描述模型。利用该模型计算了EFP垂直侵彻靶后破片云形状参量长半轴,并和仿真结果及相关试验结果进行对比,结果表明,该模型计算的后效破片云长半轴结果与相关试验结果误差控制在3%以内,能够准确描述EFP垂直侵彻有限厚靶板后效破片云的形状。

富氮杂环含能化合物的创制

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