串联战斗部后级聚能装药结构设计研究

针对串联聚能装药战斗部后级成型不理想而导致不能满足扩孔要求的问题,通过对弧锥结合罩、球缺罩和大锥角罩在前级冲击波影响下的成型过程进行分析,提出了一种后级成型较好的弧锥结合型装药结构。运用AUTODYN有限元软件,获得了弧锥结合罩的锥角、圆弧曲率半径和壁厚在前级冲击波影响下对后级毁伤元成型性能的影响规律,并通过高速摄影试验进行验证。验证结果表明:弧锥结合罩结合了球缺罩和大锥角罩的结构特点,在前级冲击波影响下成型效果最好;当锥角为130°、圆弧曲率半径为23 mm、壁厚为1.5 mm时,能够形成头部速度高、头尾速度差小、气动外形好的后级毁伤元,为串联聚能装药战斗部的设计提供参考依据。

串联聚能装药延迟时间与装药间距匹配关系研究

为降低串联聚能装药战斗部前级爆轰对后级JPC成型的干扰,采用LS-DYNA软件,对不同装药间距、不同延迟起爆时间下后级JPC的成型过程进行了数值模拟.获得了装药间距、延迟起爆时间对后级JPC成型的影响规律,分析了最佳延迟时间下以及头部速度最低对应延迟时间下后级JPC头部速度降随装药间距的变化规律,建立了延迟起爆时间与装药间距的匹配关系.结果表明:最佳延迟起爆时间随装药间距的增大而增大,当前后级装药间距达到2.5倍装药口径,延迟时间为40μs,后级JPC头部速度降只有11%.针对优化结构开展了侵彻45#钢靶实验,串联聚能装药战斗部能够实现反硬目标大开孔兼顾穿深的要求.

同时起爆串联战斗部数值仿真及实验研究

设计了一种同时起爆串联聚能装药战斗部,在对战斗部前后作用时序和匹配特性分析的基础上,运用Autodyn软件对串联战斗部前后级成型和钢靶侵彻过程进行数值仿真并试验验证。结果表明:当串联战斗部前级采用成型速度较快的K装药,后级采用成型速度较慢的亚半球形罩,可实现前级和后级对钢靶的接力侵彻,达到增加穿深并兼顾扩孔的目的,在仿真基础上,进行了串联战斗部对钢靶的侵彻试验,数值模拟结果与试验结果较吻合。为串联聚能装药技术的进一步研究提供参考依据。