90mm火箭预制破片弹的方案设计和分析(2)

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3.3 空中发射外弹道分析 17

3.4 本章小结 18

4 90mm 火箭预制破片弹威力分析 19

4.1 破片数以及破片速度的分析计算 19

4.2 密集杀伤半径及杀伤面积的分析计算 22

4.3 地面发射侵彻深度的分析计算 26

4.4 空中发射侵彻深度的分析计算 27

4.5 土壤中最大爆坑体积的分析计算 29

4.6 本章小结 30

结论 31

致谢 32

参考文献 33

1 绪论

1.1 机载火箭预制破片弹的研究背景及意义

弹丸的杀伤效应是指弹丸爆炸后形成的破片对目标的破坏作用。杀伤效应与弹丸爆炸后形成破片的特性参数，目标特性和弹目遭遇条件有关。破片特性包括破片数量、破片初速、破片质量分布和空间分布。破片一般分为自然破片、预控破片和预制破片三种类型，为获得最有效的破片尺寸和形状，最佳的飞散形式和初速，通常采用预控破片技术和预制破片技术。预制破片技术是事先将破片按照一定的形状和大小加工好，放置在弹丸（战斗部）壳体内。弹丸破碎工程大多可分为四个阶段：壳体径向膨胀，外表面产生裂纹，爆轰产物从裂缝中泄漏，破片冲出爆轰产物。弹丸内炸药装药引爆后，爆轰波从起爆位置沿炸药轴向方向以稳定的速度传播。由于爆轰波的传播速度很高，为 6000 到 10000m/s，炸药装药全部爆轰完毕约为几十微秒，炸药爆轰产生的高压爆轰产物作用于弹丸壳体上，使壳体迅速向外膨胀，当变形达到一定程度时，弹丸壳体外表面首先形成裂纹，并逐渐向内扩展。由于爆轰产物不断膨胀做工，弹体变形逐渐变大，不断产生新的裂纹。当壳体出现裂纹时，爆轰产物就会通过裂缝流出，作用于弹体内便面的压力迅速下降，壳体裂缝全部形成后，弹体就破碎形成破片，并以一定的初速向四周飞散。预制破片弹丸（战斗部）或预控破片（战斗部）的爆炸过程和自然破片弹丸（战斗部）基本相同，不同之处是预控或预制破片战斗部壳体较薄，变形过程时间较短，壳体膨胀程度较小，破片初速较低，形成的破片大小较均匀。为了提高弹丸（战斗部）的杀伤力和炸药能量利用效率，有时会把这三种的破片结合在一起使用。破片作为一种毁伤元，是通过高速撞击目标来产生毁伤效果的，高速撞击会人员等有生力量伤亡，会贯穿目标外壳在目标内产生引燃和引爆作用，所以破片命中目标时动能的大小是衡量破片毁伤能力的重要因素之一。对于不同的目标，由于其毁伤准则不尽相同，毁伤不同目标需要的动能也完全不相同。杀伤爆破弹丸（战斗部）可以产生许多毁伤能力较弱的小破片，或数目较少的但毁伤能力较强的较大破片。破片质量分布取决于壳体材料特性以及高能炸药的类型。对于给定大小的战斗部，一般依据目标的防护能力及尺寸以及对战斗部毁伤能力要求等来确定破片的最佳尺寸。自然破碎的弹丸或战斗部的破片质量分布一般用 Mott 公式来描述，但这个公式给出的描述是有限的，未计及较小的破片。更普遍的是采用 Held 提出的破片质量分布描述方法。影响初速的因素：1、炸药装药的组成，2、壳体材料，3、战斗部结构，4、起爆方式。破片在空气中的运动规律：破片的飞行可分为三个阶段：1、加速阶段，破片在爆轰产物的作用下加速到初速 V0，2、飞行阶段，破片以初速 V0 在空气中飞行，因受到空气的阻力，论文网