爆炸成型弹丸

摘要： 在反装甲武器的研究发展过程中,聚能破甲效应发挥了巨大作用,同时,随着聚能效应的研究发展,使其在军民领域都具有一定的应用前景。以此为背景,对聚能效应研究的核心部件之一——药型罩的研究概况展开分析。文献资料显示,有关药型罩的研究主要集中在材料与结构两个方面:结构上,如药型罩的形状、组合药型罩的结构比例、各种新型的顶部结构、锥角、壁厚、曲率半径以及母线长度等都对超聚能射流的头部最大速度、射流整体速度减小的趋势以及射流的侵彻能力影响重大;材料上,塑性、密度、声速、可压缩性、延展性等诸多材料性能,都会提高聚能效应的侵彻深度或毁伤性能。改善药型罩的材料与结构都会提高聚能射流的侵彻性能或EFP的后效毁伤能力。目前急需解决的问题:①如何减少球形药型罩质量;②药型罩材料基础机理方面的微观研究不足;③如何使得各种性能良好的金属e互相溶解;④如何使超塑合金微区密度均匀没有缺陷,并且获得高致密度;⑤如何通过改进加工技术,实现多种稀有金属及其合金药型罩材料的大规模实用等。未来的重点的研究方向:①进一步探索新型结构,如双层药型罩,多层药型罩,以及变锥角药型罩和变壁厚药型罩;②未来除了研究高密度的药型罩材料的同时,还应该研究具有特殊性能的药型罩材料,满足攻击特种非均质装甲的要求;③由于非晶合金结构上不存在缺陷且各种性能优良,因此非晶合金结构更多种类依旧是未来研究的重点。

摘要： 为了实现防空弹药的高效作战,设计了一种集大面积打击与高强度毁伤的反大壁厚钻地弹多爆炸成型弹丸展开式拦截战斗部,论述了展开式拦截战斗部的结构与原理,对战斗部单个装药单元爆炸成型弹丸成型过程和着靶作用威力进行了仿真。为了得到靶板参数的影响机制,设计了多组仿真进行对照分析。结果显示本结构下的爆炸成型弹丸初速达到1500 m/s,飞行稳定,可以对70 mm厚钢板靶后炸药进行冲击起爆;分析了不同壁厚钢板、不同类型靶后炸药和缓冲层对于作用威力的影响,初步得到了靶板参数对于反大壁厚钻地弹爆炸成型弹丸冲击起爆靶后炸药的影响规律。

摘要： 为了增强线性爆炸成型弹丸对穿甲弹的干扰作用,间接增强装甲的防护效果,采用ANSYS/LS-DYNA软件对一种组合式线性爆炸成型侵彻体干扰杆式穿甲弹以及被干扰穿甲弹侵彻后效靶板的过程进行了数值模拟,在只改变一种参数的条件下,以铜为药型罩材料,主要分析药型罩壁厚、曲率半径和装药高度对组合式LEFP干扰杆式穿甲弹的影响。结果表明,药型罩壁厚取0.06D~0.1D(D为装药宽度)干扰效果最好;当药型罩壁厚取0.06D,曲率半径取0.9D~1.2D时,LEFP的干扰效果随着曲率半径的增加而增加;不同装药高度下干扰效果对比得出,装药高度为0.9D,组合式LEFP的成型及对穿甲弹的干扰效果最好,为新型反导武器研究提供参考。

摘要： 为了能够利用爆炸成型弹丸打击目标前的初始条件对目标内部的破片分布进行量化预测,从而可以对目标打击策略进行优化升级,采用了经过实验数据验证的数值仿真方法,对某爆炸成型弹丸垂直穿透钢板所形成的靶后破片进行了研究,分析了靶后破片的数量与所处飞散角度的关系,建立了上述关系与着靶速度(1 700~1 900 m/s)、靶板厚度(30~70 mm)、破片来源(爆炸成型弹丸或靶板)的联系.结果表明:可以通过初始条件可靠地量化预测破片分布,并且靶板及爆炸成型弹丸产生的靶后破片相对累计数量随飞散角的增加而呈Weibull累积分布函数式增加.

摘要： 为了研究夹层装药结构对水下爆炸成型弹丸(EFP)成型过程的影响规律,运用AUTODYN软件对不同夹层装药结构的EFP水下成型过程进行了数值仿真与分析,分析结果表明:随着水介质中空气炸高的增大,夹层装药的成型速度和长径比逐渐增大,随着外层装药顶部宽度的增大,药型罩设置处各高斯点的压垮速度差减小,成型速度衰减较缓慢,在水介质的影响下,其长径比越来越小。在水介质中采用夹层聚能装药可以减少水介质对EFP成型过程的影响,提高EFP的成型速度,改善成型姿态。文中工作可为提高EFP水中爆炸威力提供参考。

摘要： 为了研究钽合金爆炸成型弹丸(EFP)对双壳潜艇含水复合装甲(由非耐压壳、耐压壳和水夹层组成)的毁伤效果,文章对含水复合装甲在钽合金EFP作用下的毁伤效果进行了数值仿真与试验,并与相同装药结构形成的铜EFP数值毁伤结果进行对比。结果表明,钽合金EFP在穿透3 mm 45钢非耐压壳和680 mm水层后仍有剩余动能作用于12 mm 45钢耐压壳,使之产生隆起变形,但未能穿透;而铜EFP在穿透非耐压壳后未能穿透水层。数值仿真与试验结果较吻合,证明钽合金相比铜更适合用作水下EFP战斗部药型罩材料。

摘要： 采用LS-DYNA动力学软件对爆炸成型弹丸侵彻轨条砦毁伤效应进行了数值模拟研究,并通过开展毁伤试验证实了数值模拟的有效性。结果表明:轨条砦径向裂纹主要由压应力产生,周向裂纹主要由拉伸波产生。径向裂纹受命中位置影响较小,以命中点为中心均匀分布;周向裂纹分布于命中中心到自由表面之间,命中点越偏离中心,周向裂纹越集中。当EFP偏离中心命中时,会产生大块混凝土碎块,导致清障效果不佳。

摘要： 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1650 m/s至1860 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。

摘要： 为解决高密度合金在爆炸成型弹丸(EFP)应用中的破碎失效问题,以典型钨镍系合金为研究对象,对不同钨含量的平板飞片试样开展了爆炸加载试验。基于对受试材料成形性能及失效机理的分析结果,结合传统药型罩材料的共同特性,提出了EFP高密度合金罩材的选取准则,应用该准则进行了罩材选取,并通过爆炸加载成型及侵彻试验进行了验证。研究结果表明:钨镍合金难以形成完整侵彻体的原因在于,钨颗粒作为第二相粒子分布于基体中,使得大变形状态下在相界处因位错塞积而产生的应力集中无法避免,从而导致微裂纹形成并扩展以致材料发生断裂;高密度合金作为EFP药型罩材料,应具备完全固溶体的单相组织,若溶剂金属为非面心立方结构,则须具备低于服役环境温度的韧脆转变温度;依据上述准则选取的单相固溶体合金,其平板飞片与等壁厚球缺罩均能够形成完整侵彻体,试验结果与预期结果相符合。研究结果可以为EFP药型罩用高密度合金的设计、选取和应用提供参考依据。

摘要： 为了进一步提高复合战斗部的毁伤输出效率,基于一种可形成聚能侵彻体、预制破片和自然破片3种毁伤元的破甲杀伤复合战斗部结构,应用LS-DYNA数值仿真软件,研究了起爆点位置、起爆直径和起爆点数量对复合战斗部各毁伤元成型和能量输出的影响,讨论了实现战斗部毁伤威力可调的技术路径.结果表明:起爆点距药型罩越远、数量越多、起爆直径越大,由药型罩形成的聚能侵彻体的头部速度越高,头尾速度差和长径比越大,速度增益最高可达50％,可以实现爆炸成型弹丸(EFP)到聚能杆式侵彻体(JPC)转换;在装药内部轴线阵列多点起爆时,聚能侵彻体的成型基本仅与离药型罩最近的起爆点有关.对于预制破片,装药高度60 mm(P2)处起爆速度最快,增加起爆点数量和增大起爆直径可以有效提高预制破片的最高速度,但整体上最低速度仍在600 m/s上下波动,变化并不显著.对于壳体形成的自然破片,以平均速度来表征时,整体变化并不明显,速度增益不足10％,但合理的起爆方式可使壳体断裂形成的自然破片更均匀,有利于调整破片质量分布.通过控制起爆方式可在一定程度上实现复合战斗部毁伤威力可调,但对于破片速度的调控仍需进一步研究.

摘要： 针对某型反坦克武器弹药的技术特点,利用LS-DYNA非线性动力有限元程序对战斗部成型过程、不同入射角对金属靶板的冲击、侵彻和破坏过程进行了数值模拟研究.结果表明,由于爆炸成型弹丸(EFP)自身的物理特性与传统动能穿甲弹存在较大差异,其二者在侵彻过程、弹体形变、侵彻后效等方面都存在较大差异,且随着入射攻角的加大侵彻效能急速下降.研究结果对优化EFP战斗部攻击装甲目标的入射姿态设计具有参考价值.

摘要： 在理论上对影响集束爆炸成型弹丸火力单元(MEFP)发散角的因素进行了分析；结合理论分析，采用LS-DYNA对12种不同MEFP结构形式进行了数值模拟。分析表明：基板密度一定的情况下，发散角随战斗部间距的增加而减小；战斗部间距一定的情况下，发散角随基板密度的增加而增加。

摘要： 为了对舰船带水隔舱进行有效毁伤,本文从成型装药理论入手,利用LS-DYNA软件模拟了爆炸成型弹丸的成型过程,以及对带水隔舱的侵彻过程,分析了药型罩壁厚对侵彻效应的影响.结果表明:当装药直径为60mm、装药高度为46.86mm时,壁厚为3mm的战斗部结构可以对带水隔舱的等效靶板进行有效毁伤,实现对目标的大穿孔威力要求.

摘要： 爆炸成型弹丸(EFP)是利用炸药爆炸能使金属板变形成为凝聚连贯的侵彻体，并同时加速到很高的速度，EFP速度约为1700-2500m/s，侵彻深度一般为0.7-1倍装药口径。近年来，许多学者对EFP的形成条件及影响因素进行了各种研究。运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,进行了大锥角等壁厚药型罩的成型装药结构参数对EFP成形性能影响的数值模拟研究.采用正交设计的方法,以EFP速度和长径比为指标,对正交表给出的18种各因素不同水平的搭配方案分别进行了仿真计算,最后得到了药型罩锥角、药型罩壁厚、药型罩材料3种因素对EFP成形性能的影响,结果表明药型罩锥角是确定EFP速度的主要因素,其次是药型罩材料,药型罩壁厚;药型罩材料是确定EFP长径比的主要因素,其次是药型罩锥角,药型罩壁厚.在此研究基础上优化药型罩结构参数,进行数值模拟,当锥角为140°,壁厚为3.6mm时,EFP的成型性能最佳.

摘要： 为了提高战斗部的作战毁伤性能,本文设计了一种将预制破片与EFP结合的战斗部.运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件模拟了预制破片的飞散过程和战斗部中EFP的成型效果,比较了四种形状的预制破片对破片的飞散速度、战斗部中装填预制破片数量和破片飞散效果的影响.研究结果表明:当战斗部的装药结构尺寸一定,单个预制破片的质量一定,而形状不同时效果不同.形状为球形,战斗部中能够装填预制破片的数量最少,预制破片的平均速度最高;形状为三棱柱,战斗部的中能够装填预制破片的数量最多,预制破片的平均飞散速度最低.正方体预制破片飞散的整体效果较为整齐,三棱柱预制破片的飞散较为密集.将预制破片战斗部与EFP战斗部结合的战斗部结构,药型罩对预制破片飞散速度有一定的影响,而药型罩的存在也会影响爆轰波在药柱中的传播.

摘要： 为了提高战斗部的作战毁伤性能,本文设计了一种将预制破片与EFP结合的战斗部.运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件模拟了预制破片的飞散过程和战斗部中EFP的成型效果,比较了四种形状的预制破片对破片的飞散速度、战斗部中装填预制破片数量和破片飞散效果的影响.研究结果表明:当战斗部的装药结构尺寸一定,单个预制破片的质量一定,而形状不同时效果不同.形状为球形,战斗部中能够装填预制破片的数量最少,预制破片的平均速度最高;形状为三棱柱,战斗部的中能够装填预制破片的数量最多,预制破片的平均飞散速度最低.正方体预制破片飞散的整体效果较为整齐,三棱柱预制破片的飞散较为密集.将预制破片战斗部与EFP战斗部结合的战斗部结构,药型罩对预制破片飞散速度有一定的影响,而药型罩的存在也会影响爆轰波在药柱中的传播.

摘要： 为了提高战斗部的作战毁伤性能,本文设计了一种将预制破片与EFP结合的战斗部.运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件模拟了预制破片的飞散过程和战斗部中EFP的成型效果,比较了四种形状的预制破片对破片的飞散速度、战斗部中装填预制破片数量和破片飞散效果的影响.研究结果表明:当战斗部的装药结构尺寸一定,单个预制破片的质量一定,而形状不同时效果不同.形状为球形,战斗部中能够装填预制破片的数量最少,预制破片的平均速度最高;形状为三棱柱,战斗部的中能够装填预制破片的数量最多,预制破片的平均飞散速度最低.正方体预制破片飞散的整体效果较为整齐,三棱柱预制破片的飞散较为密集.将预制破片战斗部与EFP战斗部结合的战斗部结构,药型罩对预制破片飞散速度有一定的影响,而药型罩的存在也会影响爆轰波在药柱中的传播.

摘要： 为了提高战斗部的作战毁伤性能,本文设计了一种将预制破片与EFP结合的战斗部.运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件模拟了预制破片的飞散过程和战斗部中EFP的成型效果,比较了四种形状的预制破片对破片的飞散速度、战斗部中装填预制破片数量和破片飞散效果的影响.研究结果表明:当战斗部的装药结构尺寸一定,单个预制破片的质量一定,而形状不同时效果不同.形状为球形,战斗部中能够装填预制破片的数量最少,预制破片的平均速度最高;形状为三棱柱,战斗部的中能够装填预制破片的数量最多,预制破片的平均飞散速度最低.正方体预制破片飞散的整体效果较为整齐,三棱柱预制破片的飞散较为密集.将预制破片战斗部与EFP战斗部结合的战斗部结构,药型罩对预制破片飞散速度有一定的影响,而药型罩的存在也会影响爆轰波在药柱中的传播.

摘要： 为了提高战斗部的作战毁伤性能,本文设计了一种将预制破片与EFP结合的战斗部.运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件模拟了预制破片的飞散过程和战斗部中EFP的成型效果,比较了四种形状的预制破片对破片的飞散速度、战斗部中装填预制破片数量和破片飞散效果的影响.研究结果表明:当战斗部的装药结构尺寸一定,单个预制破片的质量一定,而形状不同时效果不同.形状为球形,战斗部中能够装填预制破片的数量最少,预制破片的平均速度最高;形状为三棱柱,战斗部的中能够装填预制破片的数量最多,预制破片的平均飞散速度最低.正方体预制破片飞散的整体效果较为整齐,三棱柱预制破片的飞散较为密集.将预制破片战斗部与EFP战斗部结合的战斗部结构,药型罩对预制破片飞散速度有一定的影响,而药型罩的存在也会影响爆轰波在药柱中的传播.

摘要： 研究了一种组合式战斗部结构,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其成型过程进行数值模拟.仿真结果表明:该新型预制破片/MEFP组合式战斗部可以形成速度高、数量多、杀伤面积大的多个毁伤元.MEFP毁伤元穿孔深而大,并且可以有效提高预制破片的密集度.此外还研究了起爆方式对毁伤元的影响,结果表明中心起爆方式形成的毁伤元速度高,密度分布较差,EFP飞行方向较为发散;环形起爆可以形成稳定轴向飞行的EFP,速度比较低.

摘要： 本发明公开了一种爆炸成形弹丸战斗部瞄准装置，适用于爆炸成形弹丸战斗部试验瞄准。瞄准装置包括光学瞄准镜壳体、固定座、U形槽、矩形导轨、底座，其特征在于还包括物镜、聚光镜、转像镜及目镜组,其中，所述物镜、聚光镜、转像镜及目镜组从左向右组成光路系统，整个光路系统封装在瞄准镜壳体中，U形槽内凹面向下，瞄准镜壳体通过固定座与U形槽上表面固连，矩形导轨形状与U形槽匹配且位于U形槽内凹面中与内凹面紧密贴合，矩形导轨位于梯形底座上表面且通过螺钉紧固。在爆炸成形弹丸战斗部大炸高(1000倍装药口径)试验条件下，使用瞄准装置对爆炸成形弹丸撞击点进行瞄准，能够显著提升爆炸成形弹丸撞击精度，避免远距离脱靶，提升试验效率、节省试验成本。

摘要： 本发明公开了一种电控微爆炸成型制备双金属复合板的方法，具体步骤为：将待复合的两种金属板材经预打磨后置于呈固定角度的夹具中，并通入高频脉冲电流进行电控微爆炸轧制，得到双金属复合板材。本发明通入高频脉冲电流时，出现趋肤效应与邻近效应，使电流密度都集中在界面处，提高了界面以及尖端温度。且由于尖端放电效应，电流密度在两金属板接触夹角处聚集，形成电弧击碎氧化膜，并通过电源短路爆炸现象出现波纹界面，提高了界面结合强度，实现机械结合与冶金结合的共同作用。本发明制备出的双金属复合板材具有良好的结合性能，满足工业需求，且对环境无污染，对材料的成型尺寸也可更精确的控制。

摘要： 本发明公开了一种爆炸成形弹丸战斗部瞄准装置，适用于爆炸成形弹丸战斗部试验瞄准。瞄准装置包括光学瞄准镜壳体、固定座、U形槽、矩形导轨、底座，其特征在于还包括物镜、聚光镜、转像镜及目镜组,其中，所述物镜、聚光镜、转像镜及目镜组从左向右组成光路系统，整个光路系统封装在瞄准镜壳体中，U形槽内凹面向下，瞄准镜壳体通过固定座与U形槽上表面固连，矩形导轨形状与U形槽匹配且位于U形槽内凹面中与内凹面紧密贴合，矩形导轨位于梯形底座上表面且通过螺钉紧固。在爆炸成形弹丸战斗部大炸高(1000倍装药口径)试验条件下，使用瞄准装置对爆炸成形弹丸撞击点进行瞄准，能够显著提升爆炸成形弹丸撞击精度，避免远距离脱靶，提升试验效率、节省试验成本。

摘要： 本发明公开了一种电控微爆炸成型制备双金属复合板的方法，具体步骤为：将待复合的两种金属板材经预打磨后置于呈固定角度的夹具中，并通入高频脉冲电流进行电控微爆炸轧制，得到双金属复合板材。本发明通入高频脉冲电流时，出现趋肤效应与邻近效应，使电流密度都集中在界面处，提高了界面以及尖端温度。且由于尖端放电效应，电流密度在两金属板接触夹角处聚集，形成电弧击碎氧化膜，并通过电源短路爆炸现象出现波纹界面，提高了界面结合强度，实现机械结合与冶金结合的共同作用。本发明制备出的双金属复合板材具有良好的结合性能，满足工业需求，且对环境无污染，对材料的成型尺寸也可更精确的控制。

摘要： 本发明提供了一种爆炸成型弹丸瞬态毁伤过程的实验观测方法，该方法中，起爆药引爆主炸药爆轰压垮药型罩形成弹丸，同时给同时分幅扫描相机一个触发信号，当触发信号达到同时分幅扫描相机设定触发值时，打开同时分幅扫描相机快门，拍摄分幅图像和扫描图像；最终，分幅扫描相机的分幅部分获得试验过程中的分幅图像数据，扫描部分获得试验过程中的扫描图像数据。本发明的实验观测方法，可获取到爆炸成型弹丸高速碰撞靶标瞬态过程时的弹丸、碎片云和冲击波图像信息，同时通过扫描图像能获得弹丸速度、碎片云膨胀速度和冲击波速度等具体曲线值，从而实现对瞬态毁伤过程较全面的描述。

摘要： 本发明涉及一种用于爆炸成型弹丸药型罩的单相钨合金及其制备方法，属于特种金属材料技术领域。所述钨合金中镍的质量分数为35～90％，钨的质量分数为10～60％，以镍为溶剂钨为溶质得到面心立方结构的镍基固溶体合金，其密度大于10g/cm

摘要： 本发明公开了一种基于杆射流和爆炸成型弹丸的爆破穿孔装置，包括外壳，以及纵向顺次设置在外壳内的前级装药结构和后级装药结构，所述外壳靠近前级装药结构的一端开口，所述开口与待爆破穿孔面贴合；所述前级装药结构和后级装药结构的聚能射流方向相同，朝向待爆破穿孔面；所述前级装药结构和后级装药结构之间设置隔爆部件，所述前级装药结构和后级装药结构内设有与延时起爆控制器连接的雷管，对待爆破岩石或混凝土结构进行快速爆破穿孔。

摘要： 本发明提供了一种爆炸成型弹丸瞬态毁伤过程的实验观测方法，该方法中，起爆药引爆主炸药爆轰压垮药型罩形成弹丸，同时给同时分幅扫描相机一个触发信号，当触发信号达到同时分幅扫描相机设定触发值时，打开同时分幅扫描相机快门，拍摄分幅图像和扫描图像；最终，分幅扫描相机的分幅部分获得试验过程中的分幅图像数据，扫描部分获得试验过程中的扫描图像数据。本发明的实验观测方法，可获取到爆炸成型弹丸高速碰撞靶标瞬态过程时的弹丸、碎片云和冲击波图像信息，同时通过扫描图像能获得弹丸速度、碎片云膨胀速度和冲击波速度等具体曲线值，从而实现对瞬态毁伤过程较全面的描述。

摘要： 本发明公开了一种枪射式爆炸成型弹丸弹药,包括弹药外壳13,弹药外壳13的内部安装有中空的尾管1,中空的尾管套接在自动步枪的枪口上；尾管1的顶部安装有子弹冲击装置,子弹冲击装置的顶部安装有冲击钢珠4,冲击钢珠4通过螺塞5连接有火帽6,火帽6顶部设置有柱状延期药7，延期药7连接有雷管8，雷管8上方放置有扩爆药9，扩爆药9伸入战斗部的内部。本发明结构简单，可依托现有95式自动步枪发射，针对武装直升机，为班排作战提供一种快速有效的应敌方法，在不增加班、排配发装备的基础上，有效提升反武装直升机的能力，能够大批量配备使用，提高了班排应敌作战能力。

摘要： 本实用新型提供一种微型爆炸成型弹丸，尤其是战斗部直径小于2cm的微型爆炸成型弹丸。包括起爆装置1、装药、外壳2、药型罩4，起爆点位于装药顶部中心，药型罩4位于装药底部，为锥角型、球缺型或变壁厚型，本实用新型关键技术在于：装药直径不大于2cm，高度不大于2.5cm，弹丸速度不小于1000m/s，质量不大于15g。技术难点在于：高度集成了起爆装置1，并保证了起爆稳定性和安全性问题，确保了小尺寸装药直径的爆轰稳定，形成具有一定毁伤效应、大炸高和飞行稳定的微型爆炸成型弹丸。本实用新型装药结构3简单，装药量大幅减少至小于15g，药型罩4制作的工艺简单、成本较低，大小和形状的变化较多，使之可以满足在多种微型无人机平台上使用的要求，适用范围广。