一种反潜战斗部对潜艇艇体结构毁伤能力的评估方法

摘要

一种反潜战斗部对潜艇艇体结构毁伤能力的评估方法属于毁伤理论分析技术领域。本发明能够综合考虑多种毁伤效应参数，可定量表征反潜战斗部对艇体结构毁伤能力，实现不同类型反潜战斗部毁伤能力的定量对比，能够更真实地反映战斗部水下的实际毁伤能力。本发明所述方法包括如下步骤：1）确定典型潜艇目标；2）通过试验研究或理论计算获得艇体结构的毁伤效应参数阈值；3）建立评估靶板；4）通过试验研究或理论计算获得战斗部对所述评估靶板作用的毁伤效应参数；5）利用所述毁伤效应参数计算战斗部的综合毁伤效应指数；6）利用所述综合毁伤效应指数来定量表征反潜战斗部对艇体结构的毁伤能力。

说明书

技术领域

本发明属于毁伤理论分析技术领域，具体地是涉及一种反潜战斗部对潜艇艇体结构毁伤能力的评估方法。

背景技术

反潜战斗部装药主要分为聚能装药和爆破装药。爆破装药利用水下爆破效应对目标造成毁伤，聚能装药除了产生水下爆破效应外，还具有聚能侵彻效应。对于艇体结构毁伤，爆破效应可造成舱段壳体的变形甚至撕裂破口，聚能效应则会产生聚能侵彻体造成壳体的聚能穿孔破坏。

目前，国内外对聚能型反潜战斗部的考核方式主要采用地面静爆试验的方法，根据战斗部侵彻靶板的穿孔孔径以及穿透靶板的数量来评价其毁伤能力。这种方法只考查了聚能效应，无法考查爆破效应，不能真实反映战斗部水下的实际毁伤能力。

此外，不同类型战斗部，对壳体造成毁伤效应可能不同，即可能出现聚能穿孔、变形或撕裂破口中的一种或多种毁伤效应特征。显然，一种毁伤效应参数无法反应战斗部毁伤能力，而目前尚没有将多种毁伤效应参数综合考虑的评估方法。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种反潜战斗部对潜艇艇体结构毁伤能力的评估方法；本发明综合考虑多种毁伤效应参数，可定量表征反潜战斗部对艇体结构毁伤能力，实现不同类型反潜战斗部毁伤能力的定量对比。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供一种反潜战斗部对潜艇艇体结构毁伤能力的评估方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）确定典型潜艇目标；

2）通过试验研究或理论计算获得艇体结构的毁伤效应参数阈值；

3）建立评估靶板；

4）通过试验研究或理论计算获得战斗部对所述评估靶板作用的毁伤效应参数；

5）利用所述毁伤效应参数计算战斗部的综合毁伤效应指数；

6）利用所述综合毁伤效应指数来定量表征反潜战斗部对艇体结构的毁伤能力。

进一步地，所述典型潜艇目标是指，为了评估战斗部毁伤能力所选取的任意具有针对性的参考目标。

进一步地，所述毁伤效应参数是指，利用试验测试、理论计算或数值计算的方法得到战斗部载荷对靶板作用后得到的靶板毁伤效应参数结果，所述毁伤效应参数包括最大变形挠度、聚能破孔直径和撕裂破口长度。

进一步地，所述毁伤效应参数阈值是指，使潜艇达到不同程度毁伤等级的所述毁伤效应参数的临界值。

更进一步地，所述毁伤等级包括潜艇解体或沉没、潜艇无法继续战斗且必须立即上浮、潜艇作战能力下降。

进一步地，所述评估靶板是指，根据典型潜艇的艇体结构建立的带空气背舱的圆板靶结构。

进一步地，所述综合毁伤效应指数是指，将每个所述毁伤效应参数与各自对应的所述毁伤效应参数阈值相比，再加和得到的无量纲计算值。

本发明的有益效果。

本发明能够综合考虑多种毁伤效应参数，可定量表征反潜战斗部对艇体结构毁伤能力，实现不同类型反潜战斗部毁伤能力的定量对比，能够更真实地反映战斗部水下的实际毁伤能力。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明的评估流程示意图。

具体实施方式

结合附图所示， 包括如下步骤：

（1）确定典型潜艇目标；

（2）通过试验研究或理论计算获得艇体结构毁伤效应参数阈值；

（3）建立评估靶板；

（4）通过试验研究或理论计算获得战斗部对评估靶板作用的毁伤效应参数；

（5）利用毁伤效应参数计算战斗部综合毁伤效应指数；

（6）利用综合毁伤效应指数定量表征反潜战斗部对艇体结构的毁伤能力。

反潜战斗部为待评估的战斗部。

典型潜艇目标是指，为了评估战斗部毁伤能力所选取的任意具有针对性的参考目标。

艇体结构毁伤是指潜艇艇体结构在反潜战斗部载荷作用下发生变形而导致壳体强度失稳或产生破口进水而导致艇体浮力丧失。

毁伤效应参数是指，利用试验测试、理论计算或数值计算的方法得到战斗部载荷对靶板作用后得到的靶板毁伤效应参数结果。战斗部应垂直安装余靶板中心并置于水下一定深度。在反潜战斗部载荷作用下艇体结构能够产生的毁伤效应主要为壳体变形、聚能破孔或撕裂破口，三种毁伤效应可以分别用最大变形挠度

艇体结构毁伤效应参数阈值是指使潜艇达到不同程度毁伤等级的毁伤效应参数的临界值。

潜艇毁伤等级是指，将因艇体结构毁伤而导致的潜艇毁伤程度分为三个毁伤等级。其中，Ⅰ级毁伤是指潜艇解体或沉没，主要表现为艇体结构出现大尺度破口或变形，潜艇壳体强度失稳或浮力不可逆转的下降，最终沉没；Ⅱ级毁伤是指潜艇必须立即上浮，无法继续战斗，主要表现为艇体结构出现中等尺度破口或变形，潜艇壳体强度或浮力严重下降，必须立即上浮，无法继续执行作战任务；Ⅲ级毁伤是指作战能力下降，主要表现为艇体结构出现小尺度破口或变形，艇体壳体强度下降，或者破孔在启动损伤管制后可被有效封堵，潜艇不必立即上浮，但作战能力下降。

对于聚能破孔直径，对应潜艇3个毁伤等级的毁伤效应参数阈值分别为

评估靶板是指，根据典型潜艇的艇体结构建立的带空气背舱的圆板靶结构。靶板的迎爆面圆板及肋骨的材料和结构尺寸应与艇体结构的耐压壳体一致，圆板靶面直径以不发生沿边缘的剪切破坏为准，空气室高度以迎爆面圆板裂瓣向内弯折不会撞击底部为准。靶体的侧板和背板适当加筋以提高靶标整体强度，不应产生较大变形。

战斗部综合毁伤效应指数是指，将三种毁伤效应参数与各毁伤等级下各自对应的毁伤效应参数阈值相比，再加和得到的无量纲计算值。

对于Ⅰ级毁伤，得到综合毁伤效应指数为。

对于Ⅱ级毁伤，得到综合毁伤效应指数为。

对于Ⅲ级毁伤，得到综合毁伤效应指数为。

综合毁伤效应指数可定量表征反潜战斗部对艇体结构的毁伤能力。根据不同潜艇毁伤等级要求，获得不同反潜战斗部对应的综合毁伤效应指数，指数越大的战斗部毁伤能力越强。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。