基于数值模拟方法的中心起爆战斗部破片动态飞散特性研究

针对中心点起爆方式战斗部破片毁伤区域的预测问题,以破片动力学基本方程为基础,同时考虑破片速度沿战斗部轴向变化以及破片飞散方向等影响因素,采用数值模拟方法对战斗部破片在不同时刻、不同工况破片速度与破片空间分布的动态飞散特性开展研究。研究表明:破片动态飞散场呈现对称于弹体纵轴的空心锥结构;随着飞散时间的增加,破片径向速度逐渐减小,飞散半径逐渐增大,破片场形状则由弧形向U形转变;并且对于质量8 g的立方体破片,当破片飞散46.5 ms后,对轻型装甲目标仍具有毁伤能力;破片初始飞散速度相同,增大破片质量可以提高破片场的飞散范围,增强破片存速能力。该研究成果可为目标高效毁伤以及引战一体化设计提供依据。

偏心起爆战斗部随机破片数值仿真

利用AUTODYN-3D软件和基于Mott破片分布理论的Stochastic随机破碎模型,对破碎型偏心起爆战斗部的破片形成进行了三维数值模拟,对比分析了3种起爆方式下自然破片的飞散特性以及偏心起爆时不同起爆半径随机破片的飞散特性。结果表明:偏心单点和偏心多点起爆在目标区域产生的破片数比中心点起爆分别提高了37.12%和62.86%,且破片质量小,破片的利用率可以提高4.01%～6.08%;偏心单点和偏心多点起爆的平均速度增益为25.95%和28.37%;对于偏心起爆,随着起爆半径的减小,目标区域的随机破片数减小,轴向速度和径向速度也随之减小。