基于ALE算法的爆破战斗部爆炸效应数值模拟研究

采用Arib itrary Lagrange-Eu ler(ALE)算法对爆破战斗部在空气中的爆炸效应进行了数值模拟研究。在建模过程中,炸药采用ALE单元,壳体采用Lagrange单元,空气采用Eu ler单元,同时建立炸药产物在其中流动的ALE初始空间网格,炸药和初始空间网格之间采用共用节点连接,炸药、壳体与空气网格之间定义耦合。计算得到了爆炸产物的飞散特性、压力场的分布规律和距爆心不同距离处的爆炸超压值。进行了地面试验验证,通过对比分析表明,模拟结果与试验结果之间的相对误差小于10%。

爆破战斗部对超音速导弹毁伤效应研究

通过对不同弹目相对距离、交会角工况下,爆破战斗部冲击起爆超音速导弹战斗部临界距离和结构毁伤发动机舱效应的数值模拟计算,研究、评估了爆破战斗部爆炸产生的冲击波和爆轰产物对超音速导弹的毁伤效应。结果表明:爆破战斗部对超音速导弹的毁伤以结构毁伤为主,冲击起爆超音速导弹战斗部能力较弱;爆破战斗部对超音速导弹发动机舱的毁伤效应,随弹目相对距离的增加而迅速减小;弹目相对距离相同时,各工况下的毁伤效应,先随弹目交会角的增大而增大,而后随弹目交会角的增大而减小。

爆破战斗部水中兵器爆炸威力评定方法研究

为确定爆破战斗部水中兵器爆炸威力评定方法,正确反映水中兵器作战性能和毁伤目标能力,基于某舰船缩比模型的海上爆炸试验,以标准TNT药球作为爆源,根据试验实测的冲击波压力数据和气泡脉动数据,分析对比目前爆破战斗部水中兵器爆炸威力评价的常用方法,即冲击波压力峰值推算法和战斗部爆炸相对能量评估方法,计算装药的TNT当量。结果表明:战斗部爆炸相对能量评估方法具有更高精度,可作为爆破战斗部水中兵器爆炸威力评定的通用方法。

杀伤爆破战斗部起爆方式对地面目标杀伤威力的影响

为提高杀伤爆破(简称杀爆)战斗部对地面目标的毁伤威力,利用靶场静爆试验和数值模拟方法开展了序贯起爆网络下的定向战斗部威力研究。基于LS-DYNA有限元程序分析不同起爆方式下杀爆战斗部的破片飞散规律,编写C语言程序获得有效破片落地时的分布密度和能量分布,结合毁伤概率法计算战斗部在落角、落速、落高不同运动参数下的有效毁伤面积。研究结果表明:偏心两线和偏心三线序贯起爆在定向方向的速度增益为20.3%、19.8%,序贯起爆可有效改善破片的飞散角,提高破片的落地动能和密度,进一步提高战斗部毁伤面积;偏心两线序贯起爆时战斗部的毁伤效能最高,有效毁伤面积增益最高可达809.1%;该毁伤面积计算方法可较好地反映出破片密度和动能对毁伤效能的影响,为不同起爆方式下杀爆战斗部的毁伤评估提供参考。

杀伤爆破战斗部杀伤威力的多目标优化

杀伤爆破战斗部杀伤威力一直是杀伤爆破战斗部设计中关注的技术指标之一。基于Stochastic随机破碎模型和破碎性试验对杀伤爆破战斗部威力参数进行研究,分析装药种类、弹体壁厚和弹体材料对杀伤爆破战斗部有效破片形成的影响规律。以弹体材料参数和弹体厚度为设计变量,以有效破片的数量和平均动能最大为优化目标,采用非支配排序遗传算法得到不同设计变量条件下的Pareto最优解集。结果表明:Stochastic随机破碎模型可以有效地反映战斗部形成有效破片的质量分布规律;基于代理模型和多目标遗传算法的战斗部杀伤威力优化方法,能够有效提高杀伤爆破战斗部的杀伤威力,优化结果可为杀伤爆破战斗部设计提供参考。

基于SPH算法的爆破战斗部壳体破碎数值仿真研究

为研究爆破战斗部壳体破碎形成破片过程的数值仿真方法,采用SPH算法对爆破战斗部壳体破碎过程进行数值仿真,在战斗部建模过程中,炸药采用Lagrange单元,壳体和底盖采用SPH单元,三者网格之间定义耦合。同时通过基于Mott破片分布理论的Stochastic模型,计算获得了壳体破碎过程及其破碎后所形成破片的质量分布和初速,并与经验公式计算结果进行对比,验证了数值仿真方法的可靠性,为相关研究提供了数据参考和技术借鉴。

爆破战斗部对典型制导雷达目标毁伤概率研究

分析了某型爆破战斗部对典型制导雷达目标的毁伤机理和毁伤概率,应用蒙特卡洛方法建立了爆破战斗部在不同弹目交会情况下的毁伤概率计算模型,应用毁伤概率模型对典型制导雷达目标的毁伤概率进行仿真计算,仿真结果表明:落角、制导偏差对爆破战斗部毁伤雷达目标有较大程度的影响,起爆高度对爆破战斗部毁伤雷达设备方舱有一定程度影响,其最佳起爆高度呈现随战斗部落角增大而逐渐减小的趋势。

反辐射导弹爆破式战斗部引战配合

为提高爆破式空地反辐射导弹的毁伤效能,提出了一种大弹道倾角触发起爆,小弹道倾角近炸的引战配合方式;通过分析弹目交会过程中导弹与典型雷达目标距离变化的统计特性,确定了最佳炸高与弹道倾角的对应关系;建立了采用触发起爆或近炸起爆方式的判定准则;采用蒙特卡洛方法进行了实例仿真.结果表明:该方法可以根据目标特性及弹目交会条件选择恰当的起爆时机,提高引战配合效率;与单纯的触发起爆或测高近炸等引战配合方式相比较,该方法能较好地提高导弹的单发毁伤概率.

一种爆破型战斗部近场非接触爆炸威力分析方法研究

选取鱼雷战斗部装药量为修正变量,以实测和仿真计算得到的多个测点的加速度峰值为依据构建目标函数,基于水下爆炸理论和声固耦合方法建立鱼雷战斗部对舰船的近场水下非接触爆炸毁伤模型。通过迭代计算得到与舰船实际毁伤情况较为接近的鱼雷战斗部装药量,进而反映该鱼雷的爆炸威力。该分析方法结合试验数据,综合考虑了舰船结构特征与鱼雷战斗部特征,提高了结果的准确性及可靠性。

半穿甲爆破型反舰导弹战斗部毁伤效果分析

针对被广泛使用的半穿甲爆破型反舰导弹战斗部的毁伤效果问题,对该型战斗部的破坏机理及影响此类战斗部对舰船毁伤效果的几个因素进行了分析,同时对半穿甲爆破型反舰导弹战斗部攻击军舰所要达到的目的进行了分析讨论,得出了一些结论性的意见。

一种爆破型鱼雷战斗部对舰船毁伤效能评估方法

鱼雷战斗部毁伤效果评估直接关系到对战场态势的判断。基于此,文中提出一种爆破型鱼雷战斗部毁伤效能评估方法,建立了相应的数学模型,介绍了毁伤指标量化方法及评估步骤。该方法基于层次分析理论及专家调查数据给出爆破型鱼雷战斗部对典型水面舰艇毁伤效能指标体系的底层指标相对权重,以计算得到毁伤综合评估值。基于灰色评估理论,开展爆破型鱼雷战斗部对特定目标水面舰艇毁伤等级的计算及判定方法研究,并参照灰色等级赋值,可评估舰船的毁伤等级。文中方法可实现实战条件下爆破型鱼雷战斗部毁伤效能快速评估。

MBDA公司成功验证新式掩体爆破战斗部

2010年9月14日，在法国比斯卡罗试验靶场，MBDA公司成功进行了下一代反硬质深埋目标串联战斗部系统（NGMWS）的第2次试验。反硬质深埋目标技术验证项目由英国国防部和法国武器装备总局联合投资，MBDA英国分公司为主要承包商。NG—MWS用于摧毁大范围目标，例如指挥控制设备、基础设施、洞穴等地下设施。

欧洲导弹集团展示“反硬质深埋目标”掩体-爆破战斗部

总部位于法国的欧洲导弹集团（MBDA）进行了新式掩体-爆破战斗部的第二次实弹试验，该项工作为英法合作的技术演示验证项目（TDP）的一部分。

再入式大面积杀爆战斗部威力评定方法研究

介绍了一种新型的破片威力描述方法——射击迹线仿真理论 .以此为基础 ,对再入式大面积杀爆战斗部作战威力作了系统的模型描述 .给出了仿真算例 .

空地导弹常规战斗部概览

介绍了国外现役、在研空地导弹常规战斗部,将这些战斗部进行了分类,并介绍了爆破战斗部、破片杀伤战斗部、贯穿战斗部等常规战斗部的结构和作用原理。

战斗部远场水下爆炸对舰船冲击损伤评估

利用128核并行计算版ABAQUS软件对爆破型战斗部由远至近攻击舰船的5个工况进行数值模拟，给出主甲板、内底和底龙骨等重要部位的加速度响应，分析冲击因子为0.24-0.78时加速度响应的变化规律。利用实船爆炸试验测量结果对所用仿真算法进行对比验证，并提出采用相对加速度冲击因子的表征参数来评价战斗部远场水下爆炸对靶船的冲击损伤效果。研究成果可为爆破型战斗部毁伤能力评估及舰船结构抗冲击性能评估提供参考。

基于并行计算的某战斗部中近场毁伤能力仿真研究

以高性能集群系统为并行计算平台和并行版ABAQUS软件为研究手段,对某战斗部中近场毁伤能力进行数值模拟。分析了不同水深情况下船底正下方爆炸和舷侧爆炸对靶船的毁伤效果,得出了不同的毁伤特点。根据靶船毁伤结果,总结出舰船结构的薄弱部位。本研究可为水中兵器毁伤能力考核和舰船抗毁伤设计提供参考。

爆破式反辐射导弹攻击雷达阵地的引战配合研究

为实现爆破式反辐射导弹对雷达阵地的最佳毁伤,根据典型防空导弹雷达阵地的功能和结构特点,建立了目标等效靶模型,确定了爆炸冲击波对目标的毁伤判据。利用弹目交会特性,给出了炸点与雷达车的相对位置关系,进而得出了对雷达阵地的坐标杀伤规律。采用Monte-Carlo方法对导弹的单发毁伤概率进行了仿真计算,结果表明:在弹道倾角较大、雷达馈源点较低时,适宜采用触发起爆方式;在弹道倾角较小、雷达馈源点较高时,适宜采用近炸方式。

爆破式空地反辐射导弹引战配合

针对空地反辐射导弹爆破式战斗部的毁伤特性,提出了一种导弹飞过目标近炸,其它弹目交会情况触发起爆的新的引战配合方式.分析了引信起爆面,建立了起爆面方程和毁伤目标判定准则,运用实例进行了仿真和分析.结果表明,与测高引爆、触发起爆等引战配合方式比较,该方式能较好地提高导弹战斗部的毁伤效率.

爆破式ARM对典型雷达目标的毁伤效果研究

为分析爆破式反辐射导弹(anti-radiation missile,ARM)对典型相控阵雷达目标的毁伤效果,对ARM爆破战斗部的引战配合进行研究。在分析空地反辐射导弹末段弹道特性及爆破式战斗部毁伤机理的基础上,建立了爆破式ARM对典型目标触发起爆和近炸起爆时的毁伤模型,并采用Monte-Carlo仿真方法确定了近炸起爆的最佳起爆高度及不同起爆方式的导弹单发毁伤概率。仿真结果表明:对于天线高度较高的目标适宜采用近炸起爆,对于天线高度较低的目标适宜采用触发起爆。