活性/金属串联爆炸成型弹丸侵爆耦合毁伤行为

为提升爆炸成型弹丸(EFP)对目标的综合毁伤效应,提出一种活性/金属复合球缺药型罩聚能装药结构,其复合药型罩包括内层紫铜药型罩和外层活性药型罩,外层活性药型罩由质量配比73.5%/26.5%的聚四氟乙烯(PTFE)/Al含能粉体经冷压、烧结制备而成。采用静爆实验研究活性/金属串联EFP对间隔靶的侵爆耦合毁伤行为。研究结果表明:活性/金属串联EFP对间隔靶既产生了有效的侵彻作用,也能在靶间发生类爆轰反应,提高对间隔靶的毁伤效应;活性/金属串联EFP对间隔靶的侵彻层数和开孔直径显著受厚度影响,随间隔靶前两层厚度从10 mm增加至20 mm,贯穿总层数从6层降至3层,开孔直径也明显减小;采用SPH算法,仿真发现活性/金属复合药型罩在聚能作用下形成了紫铜EFP在前,活性EFP部分嵌入前驱紫铜EFP内的复合侵彻体;通过反应延迟时间引入和材料模型转换,数值模拟进一步揭示了尾随活性EFP类爆轰反应引发前驱紫铜EFP膨胀,导致开孔直径扩大而侵彻能力下降的作用机理。

氟聚物基活性材料释能及毁伤特性研究进展

氟聚物基活性材料是一种具有冲击反应释能特性的新型材料,在军事领域具有广泛的应用前景。为掌握氟聚物基活性材料的释能与毁伤特性,推进其在高效毁伤战斗部中的应用,研究梳理了氟聚物基活性材料冲击释能反应行为以及引燃引爆、侵爆耦合毁伤效应的研究现状,着重介绍了分离式霍普金森压杆实验、准密闭弹道实验和爆炸加载实验等在释能特性方面的研究进展;毁伤特性方面整理了反应弹丸、破片及反应射流的相关研究进展,重点说明了氟聚物基活性材料在聚能装药中的应用设计和反应射流成型的研究成果,及相关的反应模型和数值仿真的研究。在此基础上,讨论了未来研究方向:建立系统性反应模型与仿真方法;通过配方、工艺等参数对其性能进行调控;释能反应观测表征技术的创新与探索以及工程应用设计等。

不同Al粒径的PTFE/Al活性射流作用双层间隔靶的实验研究

为了获得采用不同铝(Al)粒径制备而成的聚四氟乙烯/铝(PTFE/Al)活性药型罩作用双层间隔靶的毁伤威力特性,采用模压烧结成型法制备了5种不同Al粒径(10,30,70,200μm,50/70μm)的PTFE/Al活性药型罩,并开展了相应的静爆威力实验。研究结果表明:随着Al粒径从10μm增加到200μm时,活性射流对钢靶和铝靶的破孔面积、等效破裂孔直径、破孔隆起高度以及形成的破坏区域体积均呈现减小趋势,当Al粒径为10μm时破坏钢靶的毁伤参量为S_(Steel)=0.4 CD(装药直径)、hAl=0.48 CD、V_(Steel)=420 cm3,破坏铝靶的毁伤参量为SAl=3.8 CD、hAl=1.72 CD、VAl=2280 cm^(3)。采用50 nm/70μm级配Al粒径的PTFE/Al活性射流对钢靶的穿孔效果显著提高,等效破裂孔直径d_(Steel)=0.59 CD。结合实验相关数据拟合得到了活性射流对后效铝靶的爆裂毁伤效应分析模型。