线列式破片战斗部对导弹目标毁伤效能分析

为探究线列式破片战斗部对导弹目标的毁伤效能,通过数值计算方法,研究了线列式战斗部破片排布方式及炸药材料类型对破片威力场分布特性的影响规律,分析了不同着靶姿态对破片侵彻导弹舱段等效靶板的影响,得到破片侵彻不同厚度靶板的极限速度;对导弹目标整体及各舱段毁伤程度进行定义,并对不同弹目交会条件下线列式战斗部对导弹目标的毁伤效能进行了研究。结果表明:弹目交会时,战斗部俯仰角的变化主要影响破片场命中导弹时的轴向位置;战斗部偏航角的变化会影响破片聚焦带的方向;弹目距离主要影响导弹目标附近的破片密度。

战斗部威力场仿真系统设计与实现

介绍一个实现导弹战斗部威力场数值仿真的集成化软件系统。按照威力场仿真的功能要求,对系统框架和接口进行了设计,给出了战斗部预制破片建模和参数化有限元建模的方法。完成的系统集成了有限元建模、力学仿真和后处理工具。系统能够实现上述工具的协同工作和数据集成,根据数值计算结果计算战斗部破片空间飞散参数和冲击波载荷。仿真实例运行结果表明系统能够满足设计人员的要求。

基于Vega的破片式战斗部导弹威力场视景仿真

为了解决导弹对目标毁伤过程的可视化问题,提出了使用视景仿真的方法研究导弹威力场。分析了破片式战斗部导弹威力场的两个重要因素"破片"和"冲击波"的威力场模型,在此基础上,结合可视化和计算机仿真技术,对导弹威力场的作用过程进行逼真的视景仿真,实现了导弹攻击战斗机的弹目交会过程的仿真演示。所建模型逼真程度高,特效设计形象逼真,仿真结果为导弹的毁伤评估提供了参考。

破片飞散方向区截测试方法

改进了在动爆条件下基于弹药炸点的破片区截测速方法,分析了破片贯穿靶板后的速度偏转现象,提出了一种采用归一化方法结合最小距离原则进行破口点集配准,以此识别破片飞散方向的方法。模拟试验结果表明,63.3%的破片角度测量误差绝对值在4°以内,86.7%的破片测量误差绝对值在8°以内。该方法易于实施,数据处理简单,为实战条件下弹药威力场的测试及毁伤效应研究提供了技术手段。

某新型破片材料在低附带毁伤弹药中的应用研究

根据低附带毁伤战斗部对破片材料的要求,在传统金属材料破片研究的基础上,探究某新型非金属Ce材料破片的近场杀伤效能及远场附带杀伤距离。在同种装药结构与配比度的情况下,研究了两种材料的破片比动能随飞行距离的变化规律。利用LS-DYNA软件进行模拟,对比两种破片的初速;并探究新型Ce材料的毁伤威力过程。研究表明,威力场内Ce球形破片杀伤动能比钨破片高,过渡场杀伤威力迅速衰减,过渡场外杀伤动能几乎为零。因此低附带毁伤弹药可选用Ce材料球形破片作为杀伤元。

基于参数统计的破片战斗部地面威力场及人员毁伤矩阵模型

为了解决破片毁伤求解采用传统蒙特卡洛算法时效率不高的问题,针对破片战斗部打击地面目标的毁伤规律认知及快速评估需求,提出了先计算并处理破片地面威力场及毁伤参数,后结合相关毁伤判据进行人员毁伤评估的方法。在考虑重力的破片飞散模型基础上,通过分析验证了重力在模型计算中的必要性;通过计算地面威力场分布,探讨了破片初始动能、战斗部飞散角和落角等多个因素对地面威力场的影响规律;通过大破片量模拟,统计得到关键毁伤参数,构建地面人员毁伤矩阵模型,并结合蒙特卡洛算法进行了模型有效性验证。结果表明:在战斗部落角为30°和60°时,利用参数统计法得到的毁伤矩阵模型能有效预测人员毁伤概率,计算结果与蒙特卡洛方法结果的差异不超过0.1。