岩石的动态压缩行为与超高速动能弹毁伤效应计算

目前正在研制的超高速动能武器对地打击速度达(5~15)马赫左右,具有侵彻机理独特,毁伤效应倍增的特点,现有理论难以准确描述。本文系统总结了侵爆近区岩石介质的动态可压缩性行为,发现(5~15)马赫超高速弹侵彻近区岩石介质介于流体和固体弹塑性之间的内摩擦侧限压力状态,创新提出流体弹塑性内摩擦侵彻理论模型,填补了低应力弹塑区到高应力流体区之间的应力状态表征空区,首次获得随弹体侵速变化的弹靶相互作用全过程阻抗演变公式,界定了钻地弹固体侵彻、拟流体侵彻和流体侵彻的最小动能阈值,系统提出了超高速动能弹打击侵深、成坑及地冲击安全厚度的计算方法。通过弹体侵速1 100~4 200 m/s的(超)高速侵彻实验,验证了理论计算公式的准确性。

基于脉冲推力控制的超高速动能导弹控制算法设计

对微型脉冲推力器点火算法进行了研究。建立了微型脉冲推力器控制力的数学模型，并进行了简化，根据简化模型提出了一种基于单纯形的点火算法。从仿真结果来看，Y轴和Z轴方向的线偏差在初始扰动下都很快地收敛到允许误差范围内，说明文中提出的单纯形脉冲点火算法，满足了超高速动能导弹的战技指标要求。

地下防护工程抗超高速长杆动能弹的若干问题

针对超高速长杆动能弹侵彻成坑的尺寸相似问题、成坑与地冲击耦合能量问题以及等效爆炸当量计算方法问题,在前期研究的基础上,厘清了侵彻成坑相似规律,建立了地冲击能量与成坑范围关系,得到了地冲击能量效率与弹体动能、长径比及介质特性关系,提出了超高速动能弹地冲击等效接触爆炸当量及安全防护层厚度计算方法。结果表明,超高速动能弹撞击的破坏区体积存在尺度效应,与弹体半径的四次方成正比;其他条件不变时,地冲击能量效率随弹体质量增大而增大,随弹体长径比和密度增大而减小。

超高速长杆弹对岩石侵彻、地冲击效应理论与实验研究

针对超高速动能弹侵彻、地冲击效应研究现状,指出超高速对地打击效应研究中存在的问题。利用流体弹塑性内摩擦侵彻理论对流体动力模型进行研究,阐明超高速动能弹与常规钻地弹侵彻的本质联系与区别,界定超高速侵彻速度内涵范围。研究表明:随弹体侵彻速度增加,靶体介质发生了从弹塑性状态–内摩擦拟流体–流体动力状态的转换,从而呈现出弹体质量磨蚀作用所致的侵彻深度逆转、弹体侵蚀作用所致侵彻深度趋向极限等超高速侵彻特征力学现象。此外,还给出岩石中超高速侵彻深度、成坑范围计算方法和公式。