三角形截面弹芯的飞行稳定特性

为了研究三角形截面穿甲弹的飞行稳定特性,在对传统圆截面弹芯运动稳定性分析的基础上,针对三角形截面弹芯的特点,建立了其空中运动数学方程,推导出飞行稳定性判据,分析了三角形截面弹芯飞行时转速比P和气动特征数H、M、T的自身特点以及其对稳定性能的影响,并结合升力线理论和风洞试验数据,给出了气动特征数by、kz随自转角γ的变化规律。最后,通过6-D弹道仿真,对比其与圆截面弹芯在同等条件下的章动曲线、攻角曲线以及稳定因子λ曲线规律,分析得出三角形截面弹芯具有良好的飞行稳定性能。该文为三角形截面弹芯的设计提供依据。

三角形截面长杆弹垂直侵彻半无限靶的成坑分析

为研究三角形截面弹体在垂直侵彻半无限靶时的成坑特性,通过分析三角形截面弹体头部接触面上的横向力,得到弹体头部碎渣颗粒的运动状态。根据侵彻速度关系式推断弹体瞬时速度对弹坑截面形状及大小的影响规律。采用ANSYS-DYNA有限元软件对不同速度的三角形截面弹体垂直侵彻半无限靶全过程进行数值模拟,并进行实验验证。仿真结果与实验结果一致。结果显示,三角形截面弹体在撞击平面上的质点横向应力分布不均匀,3个角方向上的力最大,边长中点位置处最小,总体呈U形分布。弹体瞬时速度逐渐减小,弹坑形状由近似规则圆形逐渐变为近似三角形的3瓣圆弧,且其截面积不断减小。在1 400~1 800 m/s的速度范围内进行了长杆弹撞击实验。速度为1 790 m/s时,弹坑在靶板表面的直径和深度分别为40 mm和7 mm,弹坑形状近似圆形。速度为1 510 m/s时,弹坑在靶板表面的直径和深度分别为38 mm和5 mm,弹坑截面表现为圆弧三角形。