引信炸点控制对压制类弹药毁伤效能的影响

为了使对地压制类弹药引信进一步提升炸点控制能力,以提升毁伤效能,基于射击迹线法和毁伤元特征参数,重构了战斗部威力场,结合对地杀爆类弹药打击目标的特点,给出了毁伤表征方法,定义了引信控制毁伤下降率,详细分析了一种榴弹打击有生力量时的引信炸点控制对毁伤效能的影响规律,并基于引信控制毁伤下降率,获得了最佳炸高和最佳炸高区间。研究发现,引信的炸点控制对弹药的毁伤效能具有显著影响,不同的落速、落角拥有不同的最佳炸高。以一种榴弹为例,引信炸高(1 m)偏离最佳炸高(7 m)时毁伤下降率可高达29%以上,且落角越大毁伤下降率越明显,即炸点控制对毁伤效能影响越显著。

导弹发射车抗毁伤能力分析与评估技术研究综述

现代战争日趋透明给导弹发射车战场生存带来了严峻挑战。围绕发射车的抗毁伤能力分析和评估技术,分析了发射车面临的毁伤威胁和毁伤作用机理,从抗毁伤能力评估应用的角度阐述了冲击波、动能、热和电磁四种毁伤类型的研究现状,提出了不同毁伤类型在抗毁伤能力分析和评估中的应用方向;基于易损性分析空间理论,总结了装备易损性分析的发展历程,认为从物理空间到性能空间的逻辑传递关系是现阶段发射车易损性分析的核心所在,并从物理判据、性能判据和分级标准介绍了易损性判据的研究动态,提出了发射车易损性判据的关键;明确阐述了发射车抗毁伤能力的研究概念和分析方法面临的主要问题,研究结论可以为导弹发射车抗毁伤能力分析和评估相关研究提供参考。

基于多矩形饼切函数的弹药毁伤效能评估方法

为了快速准确地评估弹药对目标的毁伤效能,提出了一种基于多矩形饼切函数的弹药毁伤效能评估方法。该方法采用梯形法则、分区等效的思想,可以较大程度地保留实际毁伤区域中毁伤概率值的分布规律,从而保证计算的准确度。通过算例分析,研究了弹药落角和投放精度对目标平均毁伤概率的影响,并与基于矩形饼切和卡尔顿毁伤函数方法的结果进行了比较。结果表明,在弹药落角范围为30°~75°及弹药投放精度(circular error probable,CEP)范围为5~50 m时,与矩形饼切毁伤函数相比,基于多矩形饼切毁伤函数的计算方法使毁伤效能计算精度最大提高了26.4%;同时,与卡尔顿毁伤函数相比,计算效率提高了518倍。

基于科学知识图谱的弹药毁伤评估技术发展现状与趋势研究

为厘清弹药毁伤评估技术演进规律,展望未来发展趋势,基于中国知网(CNKI)数据库,以1993-2022年收录的911篇毁伤评估技术文献为研究样本,运用CiteSpace软件绘制弹药毁伤评估技术研究发文机构、发文作者、研究现状以及研究热点知识图谱并进行可视化计量分析.研究发现,毁伤评估技术对充分发挥武器装备的战斗性能、作战水平、火力打击方案、合理配置作战资源有着重要的支撑保障作用,通过关键词词频、聚类、时间线以及突现分析,提出弹药毁伤评估技术应在协同毁伤、毁伤评估实时性、计算机技术与毁伤评估技术融合等方面进一步研究,将更好地完善弹药毁伤评估技术的理论与实践发展体系.

基于改进混合密度网络的毁伤效应预测方法

提出一种基于改进混合密度神经网络的毁伤效应预测方法,解决了现有智能毁伤效应预测方法中仅能输出点预测结果,但难以量化毁伤效应预测结果的不确定性问题。采用鲁棒性更好的t分布作为混合分量,利用混合密度网络生成概率密度函数,以反映毁伤效应预测中的不确定性,并根据给定置信水平获得区间预测结果。仿真实验表明,获得的概率密度函数可以较为准确地拟合蒙特卡洛仿真模拟结果,与现有的毁伤效应预测方法相比,可以更好地指导作战筹划。

水下爆炸气泡射流载荷及对结构毁伤研究进展

气泡射流载荷是造成水下结构毁伤的重要因素。本文从水下爆炸气泡射流产生的实验装置和条件、气泡射流载荷特性及其对结构的毁伤等方面对国内外相关领域的研究进行综述,总结气泡射流实验技术和数值模拟现状,梳理气泡射流载荷特征及其对结构毁伤的影响规律,为水下武器的研制及舰船抗爆能力的提升提供参考。

远场爆炸荷载作用下钢箱梁桥的动力响应及毁伤评估

针对大规模爆炸后桥梁结构的毁伤评估问题,以三跨连续钢箱梁为对象,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和显式动力学方法,研究了冲击波入射角度与冲击波强度对桥梁结构破坏模式的影响规律,建立了桥梁毁伤程度与冲击波特性之间的映射关系。结果表明:通过CFD数值模拟得到的爆炸荷载可以反映冲击波的绕射和消波效应,可以为桥梁结构的抗爆计算提供可靠的爆炸荷载;桥梁的破坏模式与冲击波入射角有关,而桥梁的毁伤程度与冲击波强度有关;入射角度为0°时,桥梁的迎爆面腹板发生局部屈曲,非迎爆面桥墩发生破坏。

沉箱码头在空中和水下爆炸作用下的累积毁伤效应研究

为了揭示沉箱码头在空中接触爆炸和水下近距离爆炸荷载作用下的累积毁伤效应,对沉箱码头模型开展多类型单次组合爆炸试验,并建立有限元模型对沉箱码头的毁伤过程进行数值模拟,分析了空中、水下单次组合爆炸作用下沉箱码头的毁伤发展和破坏机理。结果表明,在空中爆炸和水下爆炸下,沉箱码头呈现出不同的破坏模式,空中接触爆炸下沉箱码头仅上部面板局部破坏,面板爆心位置形成局部破口,而水下近距离爆炸下沉箱和面板均发生明显破坏,沉箱迎爆面中下区域混凝土保护层破碎,面板与管沟连接处形成横向通长裂缝。在空中和水下单次组合爆炸荷载下,沉箱码头上部结构的破坏现象和毁伤程度存在叠加效应,码头面板的二次毁伤在已毁伤形态的基础上发展形成,二次毁伤现象与单次爆炸下的毁伤现象具有一定相似性和累积效应。空中和水下单次组合爆炸作用下,码头面板和管沟连接区域由于应力集中为码头的薄弱部位,沉箱封仓板由于上下填砂的缓冲作用毁伤效应较轻微。

基于多源信息融合的巡飞弹对地目标识别与毁伤评估

面向利用多枚巡飞弹对地面高防御移动目标进行打击的任务场景,提出一种基于多源信息融合的巡飞弹对地移动目标识别与毁伤评估方法。基于IoU判定实现红外图像与可见光图像的多源信息融合;提出一种基于YOLO-VGGNet的两阶段紧耦合的巡飞弹对地移动目标毁伤评估方法,利用卷积神经网络深度语义信息提取的优势,引入红外毁伤信息,实现对地面移动目标的在线实时毁伤评估。。实验结果表明:基于多源信息融合的目标识别算法有效提升了巡飞弹对地面移动目标识别的有效性;基于YOLO-VGGNet的在线实时毁伤等级评估方法较传统基于图像变化检测与基于两阶段卷积神经网络的方法评估准确率分别提升19%和10.25%。

浅水爆炸冲击波特性及其毁伤效应研究进展

为阐明浅水爆炸条件下冲击波界面效应,分别从自由水面、水底以及自由水面和水底两个界面双重作用条件下归纳了冲击波线性反射和非线性反射理论、实验等研究进展。总结了浅水区混凝土障碍、舰船毁伤方式,分析了由于界面作用以及装药、起爆方式等的差异而导致冲击波在近场的非均匀分布性,采用爆炸能量调控改变在特定方位能量输出,从而提升浅水爆炸毁伤效应的可行性。指出浅水爆炸理论发展仍未完善,浅水爆炸近场能量结构控制、混凝土目标动态响应和毁伤效应,界面反射冲击波与气泡相互作用是重点研究方向。附参考文献129篇。

针对侵爆弹的毁伤效能评估方法

基于侵爆弹毁伤特征,提出针对侵爆弹的毁伤效能评估通用方法,建立了评估模型和计算流程,并以侵爆弹打击机库为例,整合并提出了相关算法,开发了软件工具,进行了毁伤效能评估案例分析。案例分析中,研究对比了侵彻速度、入射角度、目标尺寸、投射精度等因素的影响,表明了弹体威力参数以及目标参数与毁伤结果间的关系。提出的方法较为明确地给出了毁伤效能评估的内涵定义、评估内容、评估技术要点,对于侵爆弹打击其他坚固目标的毁伤效能评估具有较强的指导意义和参考价值。

温压炸药近爆作用下RC梁破坏特征和毁伤规律试验研究

作为一种高能量密度炸药,温压炸药的爆炸毁伤效应及毁伤机理有别于传统炸药。结合敞开空间温压炸药爆炸冲击波及热效应试验,研究温压炸药爆炸冲击波特征及传播规律,采用高速摄像技术和光纤多谱线测温技术分析爆炸火球演化特征及火球表面温度变化规律。为研究温压炸药爆炸荷载对钢筋混凝土结构的毁伤效应,针对两种典型钢筋混凝土梁开展不同比例爆距下的爆炸试验,阐明两种钢筋混凝土梁在不同药量、不同爆距下的破坏特征和毁伤规律。研究结果表明:相比TNT炸药,温压炸药爆炸冲击波具有超压峰值大、正压作用时间长及峰值衰减缓慢的特点,温压炸药爆炸最高温度达到2400 K,超过1000 K的高温持续时间超过160 ms,高冲量爆炸冲击及持续高温作用导致钢筋混凝土结构受到更大程度的毁伤破坏。结合药量对毁伤规律的影响,提出钢筋混凝土梁在温压炸药近区(0.20~0.75 m)爆炸荷载条件下基于比例爆距和药量的毁伤判据。

动态爆炸破片特性及对舱室结构毁伤效应研究

文中采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)数值方法研究了不同战斗部速度下破片速度及飞散方向角的变化规律,构建典型舱室,开展了动态爆炸破片群对舱室结构毁伤效应研究.结果表明:当战斗部运动速度为1000 m/s时,沿战斗部运动方向飞散的破片最大速度为静爆下的155.4%,沿运动反方向飞散的破片最大速度为静爆下的28.9%;静爆下破片飞散方向角为83.4°,战斗部运动速度1000 m/s下破片飞散方向角为35.2°;动爆下面对战斗部运动方向的板架破损程度增大.战斗部运动速度对沿运动方向飞散破片的速度存在明显的增强效应,对沿运动反方向飞散破片的速度存在明显的削弱效应;破片群的整体飞散区域向战斗部运动速度方向偏移;随着战斗部运动速度的提高,面对战斗部运动方向的板架的毁伤程度增强,背对战斗部运动方向的板架的毁伤程度减弱,平行于战斗部运动方向的板架上的毁伤区域向战斗部运动方向偏移,导致舱室结构整体在战斗部运动方向上呈现非对称毁伤特征.

未确知条件下多枚导弹打击不规则面目标的毁伤效果评估

在信息缺乏的情况下,如何提高对多枚导弹打击不规则面目标毁伤效果评估的可信度是导弹作战运用研究的重难点。通过蒙特卡罗方法建立给定参数下的面目标毁伤效果评估模型;采用信度分布函数对该问题的未确知性进行评估,评估结果显示毁伤效果未确知性较高;基于信度熵,分析导弹各个属性的未确知性对毁伤效果未确知性的影响;通过针对性减小影响大的属性的未确知性,迭代减小毁伤效果的未确知性。仿真实验结果表明面目标有效毁伤率的未确知范围得到显著减小。该研究能够有效指导毁伤效果评估工作,减小其中的不确定性。

基于遥感影像的大当量爆炸建筑物毁伤评估模型

为了研究大当量爆炸建筑物毁伤评估问题,基于遥感影像解译和大数据分析构建了大当量爆炸建筑物毁伤评估模型。首先,基于大当量爆炸的具体历史案例构建了毁伤数据集,具体指基于遥感影像提取建筑物毁伤信息,辅助大数据信息补充毁伤细节,利用地理信息系统空间分析数字化毁伤信息,构成毁伤数据集。然后,基于毁伤数据集中的训练样本修正经验模型参数,构建了适用于大当量爆炸的针对不同类型建筑物的毁伤评估模型,并基于毁伤数据集中的验证样本测试了模型性能。实验证明:所构建模型拟合优度高于96%,检验样本准确度高于84%,整体误差在可接受范围内。所构建模型在一定精度要求下可为大当量爆炸事故评估提供参考。

活性壳体温压战斗部对相控阵雷达天线的毁伤效应

研究活性壳体与温压炸药组合战斗部的威力,以及对相控阵雷达天线靶标的毁伤效应,以期提升对其的毁伤效果,并为相关战斗部设计提供支撑。设计活性壳体、20号钢壳体2种同尺寸结构温压战斗部,进行战斗部毁伤模拟相控阵雷达天线靶标试验,测试并分析火球温度、冲击波、靶标介质棒损坏比例等数据。试验结果表明:相同尺寸结构和装药量下,相对钢壳战斗部,活性壳体战斗部火球最高温度提高14.9%、500℃以上火球面积增加20%~50%,冲击波比冲量始终高于钢壳战斗部,对8 m处靶标的毁伤程度提升15.5%;温压战斗部可通过自然破片和冲击波毁伤靶标,冲击波能够造成介质棒大面积脱落,基于试验结果分析,对于54.8%以上阵面辐射单元毁伤,冲击波比冲量应达到142.5 Pa·s以上。

X波段接收机强电磁脉冲的毁伤效应

为解决低轨道侦察卫星的侦察行动使战场丧失隐蔽性的问题,采用电磁脉冲攻击卫星接收机的毁伤方法,利用电磁仿真软件CST、电路仿真软件ADS对电子目标进行建模,进行电磁脉冲辐照模拟试验。结果表明,高功率微波发射源以30 GW的发射功率、70 dB的发射增益,在距离目标400 km处,可造成接收机设备部分器件损毁;若以30 GW的发射功率、90 dB的发射增益、在距离目标400 km处,可造成接收机设备完全损毁。结果验证了电磁脉冲武器攻击低轨道微小卫星接收机方案的可行性。

预制破片对2种姿态人体目标的毁伤效果研究

为能够精确地评估预制破片对人体目标的毁伤效果,对破片场的飞散过程进行数值模拟,利用Matlab编程提取破片相关信息,计算得到破片射击迹线,据此建立战斗部-人体目标交汇模型,确定每枚破片命中的人体部位,利用A-S准则计算出失能概率。将地面区域网格化,按照一定距离步长,改变人体模型位置,重复上述计算流程,得到每个网格位置处的失能概率,构成毁伤矩阵,通过毁伤矩阵计算得出有效毁伤面积。设置不同的战斗部落角、落速、炸高,研究预制破片对2种人体姿态的毁伤效果。结果表明:在落角0°~80°,采用蹲姿的毁伤面积减少了6%~16%,在落角大于40°,蹲姿的腿部及头部被击中数明显低于站姿;在落速100~700 m/s,相比于站姿,蹲姿的毁伤面积降低8%~11%,破片击中数也始终低于站姿;在炸高2~4.6 m,蹲姿的毁伤面积降低8%~20%,破片击中数始终低于站姿。在战场上,战斗人员采用蹲姿,一定程度上可以降低被破片击中的概率,降低战斗人员的失能概率,减少毁伤面积。

舰载激光武器打击无人机蜂群毁伤特性研究

舰载激光武器是一种反制无人机蜂群有效、快速、低成本的防御手段。论文针对舰船无人机蜂群反制,分析了舰载激光武器对不同材质的无人机毁伤机理,结合无人机材料激光毁伤阈值,建立了激光武器反制无人机蜂群模型,仿真了不同激光功率条件下对无人机蜂群的有效打击距离,评估分析了激光武器打击无人机蜂群的作战效能,可为后续激光武器协同火力打击无人机提供支撑。

基于压缩空气发射毁伤源拦阻无人机的方法

针对压缩空气作为清洁可控的发射介质具有诸多优势,构建一种采用压缩空气为发射动力源的多管发射系统,简述其设计方法。该系统可用于城市环境下重点目标、场所的“黑飞”无人机硬毁伤拦阻;通过仿真计算确定使用压缩空气作为发射介质发射系统的系统压力、体积、毁伤源未来点存速等基本参数,并在此基础上仿真计算该发射系统拦阻民用级旋翼无人机的命中概率。结果表明,该系统对构建拦阻旋翼无人机的无火药发射系统具有借鉴意义。