第7章穿甲弹威力试验

第7章 穿甲弹威力试验
弹丸靶场实验技术
靶板与靶架
5)反应装甲 爆炸反应装甲是在装甲车体外挂装的扁盒式结构中装有少量炸药，它能 被来袭实施攻击的破甲弹或穿甲弹引爆，所产生的爆轰产物或高速破片(或射 流)可干扰来袭破甲弹射流以及使来袭穿甲弹弹体改变侵彻方向，减弱或消除 来袭弹药对坦克及装甲车辆主装甲的毁伤。自上世纪六十年代发明以来，爆 炸反应装甲在以其优异的性能成为了装甲防护的主要手段，它具有重量轻、 体积小、成本低、抗弹能力强等特点。根据报道用于对付破甲弹的一代反应 装甲可使其穿深损失达到30%～60%，二代反应装甲可使杆式穿甲弹穿深损失 达到16%～67%。我国的爆炸反应装甲研究虽然起步较晚，但发展较快，目前 已经发展到四代。
100
100 80
75
1
穿透率X100
穿透率X100
646 652
60 40 20 0 610 616 622 628
c
50
2
25
634
640
/m s-1
0 556
564
572
580
着速16 c/m
s -1
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弹丸靶场实验技术
穿甲过度带与临界速度试验设计
由v50换算v90 由概率与统计学可知，连续的随机变量v的概率分布服从正态分布。其 概率密度函数为： 1 1 v 2 f (v ) exp[ ( ) ]( v , 0) 2 2 概率分布函数为：
0.84 0.75 0.60 0.50 0.40 2
1

v pi v50 u pi
-3
-2
-1
0.25 0 0.67 1
2
3
u
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穿甲过度带与临界速度试验设计
穿甲过渡带的着速范围： 由上述表达式可知，当pi=0.75，upi=0.6745，得：
v75 v50 0.6745 v50 E v2 5 v50 E
CP(P) 152mm CP(N) PP(P)
验证板
PP(N)
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穿甲过度带与临界速度试验设计
穿甲临界速度V50与穿甲过度带 着速增大，穿透率也增加，为此产生一个从“未穿透”向“穿透”过渡 的速度区间，称为穿甲过渡带。 穿甲过渡带出现的原因： 1) 由于各发弹丸之间存在一定的差异、同一靶板上不同区域的性能不可能完 全相同； 2) 靶板的法向角可能有微小的误差； 3) 各发弹飞到靶板的弹道不同，并使着靶姿态存在一定的误差。
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穿甲过度带与临界速度试验设计
临界速度试验设计 升降法 在穿甲过渡带中，着速越大穿透率越高。因此，在升降法试验中，每当得 到未穿透的情况时，下一发应将着速升高一个步长d，即以专用减装药曲线的 药量来提高下一发的着速。若还不出现穿透时，仍需对下一发升高一个着速步 长d。然而当出现穿透时，下一发应降低一个步长d，即减少一个药量增量进行 ， 试验。按此原则，每次升或降一个步长进行试验，如此继续，直到有效发数达 到预定数，才停止试验。 升降法试验中，要求步长值尽量接近穿甲过渡带的σ值，且首发试验的着 速接近于估计值v50，试验时，首发着速记为v0，选自历次试验结果得到的估计 临界速度v50。升降法步长d也按历次试验结果估计标准差σ0来定。 0.5 0 d 1.5 0 记各次着速试验值为
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弹丸靶场实验技术
靶板与靶架
在反坦克弹种的靶场试验中，靶板是甲弹(穿甲弹、破甲弹和碎甲弹)射击考 核威力性能的目标。靶板和靶架的质量与安装结构的合理性是影响产品性能 的重要因素，尤其在穿甲威力试验中更是如此。 靶板 甲弹威力试验用靶板，是模拟装甲目标如主战坦克(正面)首上装甲和飞 机的防护装甲等抗弹性能的、供弹药考核威力性能用的目标靶。现代穿甲弹 的穿甲能力往往需随新的坦克装甲板的出现而确定其相应的穿甲试验用靶板 结构，或直接采用该装甲板结构。甚至以坦克等实物作为靶试目标。 装甲靶板的分类： 按材料 1)金属靶板：合金靶板、铝合金靶板和钛合金靶板； 2)非金属靶板：玻璃钢靶板、尼龙靶板和陶瓷靶板。 按装甲结构 1)单层靶板、间隔靶板、复合靶板、间隔复合靶板和反应装甲靶板等，后四 种成为特种装甲系统。
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弹丸靶场实验技术
靶板与靶架
反应装甲作用原理
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靶板与靶架
反应装甲作用原理
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靶板与靶架
反应装甲作用原理
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靶板与靶架
反应装甲作用原理
第7章 穿甲弹威力试验
1.620 M 0.029
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穿甲过度带与临界速度试验设计
加拿大（Candian）法
此法是由升降法演变而来，适合于穿甲过渡带服从正态分布函数。试验首发， 同升降法，要求其着速尽量接近估计的v50值 如果前一发试验结果未出现“成功”，则着速需增加 ˆ ； 反之，如果前一发试 验结果出现“成功”，则着速需减少 ，允许每次试验中仔细调整发射药量改变的着 ˆ 速在 值 附近变化，继续试验，直到有效试验发数达到所选的名义样本量 ˆ N为止。 如果在起初的（N0+1）发出现相同的试验结果，那么总的试验量将是（N0+N）
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靶板与靶架
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靶板与靶架
1)单层靶板 按厚度方向机械性能或化学成份是否一致，分为非均质和均质靶板两类。
2)间隔靶板：在几层(平行)单层板之间具有间隔结构的靶板
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靶板与靶架
3)复合靶板 该靶板系统是因现代坦克前装甲采用至少包括两种以上不同性能材料(板) 组成的多层装甲而产生的。
发，其中N0为无效试验结果数。对N发有效试验结果，临界速度v50的估计值为
ˆ v50
1 N0 N ˆ vi v N 0 N N 1 i N 0 1
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v j v0 id
式中，权系数i=0，1，2，…
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穿甲过度带与临界速度试验设计
每发凡试验结果“成功”记为“1”，试验结果“失效”记为“0”，并列入着速vi 试验数据表。在每个vi水平上统计“成功”发的数目ni，“失效”发的数目mi，总有 效试验发为
PP(A)
丸靶场实验技术
穿甲过度带与临界速度试验设计
海军指标 弹丸整体或弹丸的主要部分完全穿过装甲者为完全侵彻，记为CP(N)， 否则为部分侵彻，记为PP(N)
CP(P)
A(P)
152m CP(N) PP(P)
P(A)
PP(N)
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F (v) P(V v)
取标准化随机变量 其概率密度函数为 分布函数为
U
v u

f (v)dv
v

f (u )
u
1 u2 exp( ) 2 2
ui
F (ui )

f (u )du

1 u2 exp du 2 2
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N ni mi n m
n
1 1 N 时，ni不变；当 n N 时 2 2
令
ni mi 1
n ni
数据表化为
( yi, ni), i 0,1,2,
计算统计量
A ini
nB A 2 M n2
B i 2 ni
一般M值范围在0.3M<1.5（或2.0）时，可对试验结果处理并得到最大似然估计 A 1 ˆ ˆ v50 v0 d 0. 5 ˆ d n 2 d
穿甲过度带与临界速度试验设计
防护指标 弹丸能够产生足够的弹丸碎片或装甲碎片来穿透装甲板后面152mm处平 行于靶板并牢固安装的验证板者为完全侵彻，记为CP(P)。若仅弹丸头部穿 过装甲，验证板上虽有碎片碰撞的凹陷，但没有穿透验证板，仍为部分侵彻 ，记为PP(P)。通常验证板的材料规定为：对钢、钛和铝装甲，用5052H36铝 合金板(厚3.56mm)，或用2024T3铝合金板(厚5mm)。
同理，当pi=1.00，upi≈4，得：
v100 v50 4
由此可见，穿甲弹的着速越高，穿透率就提高。穿甲过渡带曲线的着速 分布范围，理论上是由正态分布概率接近100%处，其物理含义是：着速 vc=vpi落在此范围，其穿甲结果可能是穿透，也可能是未穿透，穿透概率为pi 。然而实际上产生这一过渡带的唯一条件是出现了未穿透的着速高于发生穿 透的最低着速。因此，穿甲过渡带为实际获得的最低穿透着速与最高不穿透 着速之差。
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弹丸靶场实验技术
概述
穿甲威力试验的着速 在穿甲弹各项威力试验中都测定弹丸着速，而着速的选择与试验目的有关。 对于一定的弹靶系统，着速大小不同的穿透概率不同。 常对穿透概率为50%和90%的弹道着速记为v50和v90，以其大小比较不同穿甲 弹的穿甲威力。我国称v50为临界速度，对v90则采用近似定义的术语—极限穿透 速度VJ。 影响穿甲威力的主要因素 1)穿甲弹弹体材料：穿甲弹体是穿甲弹的关键部件，其材料和热处理工 艺条件直接决定其力学性能和金相组织，从而影响弹丸的穿甲性能。 2)装甲目标—试验靶板及靶架方面的试验条件也是影响穿甲威力的重要 因素。
弹丸靶场实验技术