舰舷结构与均质靶板等效关系的基本方法

按照能量等效原则,以穿靶后战斗部的剩余速度相等为基础,运用统计概率分析方法,建立了舰舷结构靶板与均质靶板之间的等效关系.在以打击舰船为目标的半穿甲战斗部穿靶能力试验中确定相应均质靶板厚度,以达到简化试验用靶板及显著减少试验次数的目的.

长管体斜侵彻半无限均质靶简化模型

长管体斜侵彻半无限靶的研究具有重要意义。描述了长管体在速度范围在1000m/s^1500m/s时斜侵彻半无限均质靶板的物理图像,对长管体在侵彻各个阶段的受力和运动情况进行了分析,发现侵彻时管体中央的“靶芯”对侵彻过程影响很大。在一定假设条件下,基于变质量系统动量守恒定律建立了不同侵彻阶段长管体侵彻的质心运动方程,基于动量矩定理建立了不同侵彻阶段绕质心的摆动方程,并进行了数值计算。进行了长管体侵彻半无限均质靶板的试验,试验与计算结果表明二者的侵彻行程吻合较好,说明所建立的模型能够描述长管体对半无限均质靶板的侵彻过程,对空心弹和异形穿甲弹的研究和设计具有一定参考价值。

不同侵彻速度下的加筋靶与均质靶的等效

在穿甲力学的理论中,对于舰船结构在冲击载荷作用下的侵彻问题基本上是针对均质靶板的,而对于带有加强筋结构靶的研究甚少。本文采用数值仿真软件LS-DYNA3D对加筋靶和均质靶在不同速度下的侵彻过程进行了模拟。通过数值拟和,建立了舰舷结构与均质靶板的等效关系,得出加筋靶与均质靶的等效厚度与侵彻速度具有相关性,即对于不同的侵彻速度,加筋靶具有不同的等效厚度。当速度接近500m/s时,所等效的厚度与从极限穿透速度角度考虑所等效的厚度基本相同。

加筋板架结构与均质靶板等效关系的数值分析

为使用廉价均质钢等效替代加筋板架结构进行弹丸威力考核试验,运用LS-DYNA软件对板架结构和均质靶板的弹体穿甲过程进行数值模拟,分析了均质靶板的厚度和加筋板架结构不同弹着点对弹头穿靶能力的影响,并基于剩余速度理论,运用数值模拟和统计概率分析相结合的方法,建立了加筋板架结构与均质靶板之间的等效关系。结果表明:在工程应用上使用37 mm厚的均质靶板可替代给定加筋板架结构进行战斗部穿靶能力的考核。

厚均质靶板在抗穿甲过程中的倾角效应研究

文中针对厚均质靶板在抗穿甲过程中的倾角效应展开研究,选择29.6°/400 mm的均质靶板进行了实弹射击试验,并建立仿真模型。利用ANSYS/LS-DYNA有限元对不同倾角条件下的均质靶板抗穿甲过程进行了数值模拟,得出垂直穿深相同条件下,均质靶板的倾角效应在抗穿甲过程中的影响。这些结论对指导今后武器装备试验具有实际意义。

WJ 524-1966《25～120毫米均质靶板制造与验收技术条件》问题分析

本文试验、分析和论证了均质靶板的屈服强度是穿甲弹对均质靶板穿甲的一个重要指标,分析了WJ524标准的缺失,提出了修订WJ524标准建议。

舰炮半穿甲模拟弹对金属靶板斜侵彻研究

舰炮作为打击海上、空中和岸上目标的主要武器之一,半穿甲弹的侵彻能力是评价其弹药毁伤能力的重要一环,而开展实船射击实验成本高、机会少。为研究舰炮半穿甲弹倾斜侵彻金属靶板的侵彻能力,参考美军MK-45舰炮使用的奥托·梅莱拉127 mm弹药设计半穿甲模拟弹,采用实验、数值仿真与经验公式相结合的方法分析靶板破环模式、破口尺寸。实验结果表明,在45°和60°两种靶板倾角、385 m/s和500 m/s两种着靶速度情况下,半穿甲模拟弹对12 mm厚E36钢板具有足够的侵彻能力,模拟弹对靶板侵彻的破坏形式为冲塞破坏,破口尺寸平均为弹直径的1.25倍。仿真结果表明:剩余速度、破口形状与实验结果吻合;Thor公式的计算结果与实验结果较为接近,经过参数优化后实验、经验公式与仿真得到的剩余速度误差不超过10%。

非均质复合结构靶抗高速破片侵彻性能试验研究

研究均质钢靶和非均质纤维复合靶组成复合结构靶的抗弹性能 ,通过大量射击试验 ,比较了均质钢靶和非均质纤维复合结构靶的抗高速异性破片侵彻的性能 。

穿甲过程中薄靶等效关系研究

研究了斜置-垂直靶板在抗穿甲过程中的等效关系,建立了穿甲弹对垂直及斜置薄靶板射击的模型,利用Autodyn软件对侵彻深度进行了数值模拟,并通过实弹射击加以验证,证明了数值模拟的正确性;最后得出薄靶板在抗穿甲过程中,斜置-垂直靶板不能简单的进行等效,并给出了靶板进行等效的定性关系。

新结构药型罩射流对等效前舱的抗干扰研究

为有效降低弹药前舱对聚能射流的干扰作用,提高射流穿过前舱后的侵彻威力,设计了一种新结构药型罩.通过将前舱等效为均质靶板的等效方法,得到了均质等效靶的等效厚度.利用AUTODYN-2D数值仿真软件分别对新结构药型罩和常规药型罩射流侵彻等效前舱作用过程进行了数值计算,并对射流穿过等效前舱后的侵彻孔形进行了理论计算.结果表明,与常规药型罩相比,新结构药型罩降低了等效前舱对射流的能量消耗,提高了射流穿过等效前舱后的头部速度和射流能量,对带等效前舱钢筋混凝土目标的侵彻深度提高了11.7%以上,理论计算和试验孔形基本吻合.新结构药型罩射流对前舱的抗干扰能力明显优于常规药型罩.

大炸高下破甲弹的侵彻性能研究

为研究大炸高下破甲弹对装甲目标的侵彻情况,运用AUTODYN-2D软件对大炸高下破甲弹均质靶和单层间隔穿深进行了数值模拟研究,仿真结果与均质靶、单层间隔靶实验吻合较好,证明使用仿真模拟方法可以指导破甲弹设计。单层间隔靶、多层间隔靶试验表明,1.78m以上炸高下破甲弹侵彻深度波动变大,在距离轻型装甲目标5 m内作用,小口径破甲弹能对目标产生足够威胁。

奥地利15.2mm斯太尔尾翼稳定脱壳穿甲弹

配用武器: 斯太尔-曼利夏15.2mm反器材步枪。 研制情况: 斯太尔-曼利夏公司于1988年到1990年联合研制了一种大口径反器材狙击步枪,用来攻击远距离防护薄弱的装备。该武器系统正在研制中,开始口径为15mm,后来改为14.50mm,现在定为15.20mm。 说明: 药筒采用复合材料和金属材料制成,具有传统的瓶颈形状。弹头重35g,直径为5.50mm的钨合金弹芯采用尾翼稳定方式,根据目标的不同,其有效作用距离为1000～2000m,它能在800m距离上穿透40mm轧制均质靶板,并在靶板背后产生相当大的二次破片。由于弹头速度高,弹道低伸,1000m弹道高仅有80cm。弹头采用长底火,使发射药引燃效果最佳,然后推弹板驱使弹头飞出枪膛。