防空反导战斗部毁伤增强型破片技术分析
战斗部轴向威力的增强
第38卷第4期爆炸与冲击V o l.38,N o.4 2018年7月E X P L O S I O N A N DS HO C K WA V E S J u l.,2018D O I:10.11883/b z y c j-2016-0342文章编号:1001-1455(2018)04-0876-07战斗部轴向威力的增强*谭振,陈鹏万,周强,祝奎,刘文斌(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081)摘要:基于预制破片技术的杀伤战斗部周向破片场威力得到了很好的改善,但战斗部头部轴向破片较少,难以实现对空间域的完全封锁㊂为了改善杀伤战斗部轴向破片场分布,探索影响轴向预制破片飞散角和速度的影响因素,设计了一种轴向威力增强战斗部,通过改变战斗部头部形状㊁曲率半径并加装球形预制破片实现轴向威力增强㊂运用L S-D Y N A软件对战斗部爆炸驱动全过程进行数值模拟,通过设置不同的起爆条件得到战斗部结构参数对轴向预制破片初速和飞散角的影响规律㊂仿真结果表明:预制破片的飞散角及速度与战斗部头部结构参数关系密切,采用圆弧形头部结构可显著提高预制破片的飞散速度和飞散角,使预制破片轴向封锁区域显著增大,大大增强战斗部轴向威力㊂关键词:预制破片;L S-D Y N A;战斗部;战斗部;飞散角中图分类号:O389;T J413国标学科代码:1303599文献标志码:A杀伤战斗部是打击人员及具有轻型防护能力目标的常用战斗部㊂杀伤弹爆炸后,弹体内部装药爆炸驱动壳体向外快速膨胀,膨胀到一定限度后,壳体表面开始出现裂纹,裂纹相互贯通使壳体全部破裂形成破片并以一定初速向四周飞散以杀伤目标㊂弹体爆炸形成的破片可分为自然破片㊁可控破片㊁预制破片㊂由于自然破片战斗部爆炸后形成的破片数量少㊁形状不规则㊁质量分布不均匀㊁飞行阻力大㊁速度衰减快,所以常规杀伤战斗部大都采用轴向或周向均布预制破片结构,以改善杀伤战斗部的杀伤威力㊂近年来,研究者对预制破片战斗部进行了大量工作㊂由于战斗部起爆后破片沿径向均匀向外飞散,破片利用率低,为提高破片利用率,增强毁伤效果,聚焦战斗部㊁定向战斗部㊁轴向增强战斗部[1-3]技术应运而生㊂冯顺山等[1]提出了一种新的聚焦战斗部设计方法;严翰新等[4]数值模拟了不同起爆方式对聚焦战斗部性能的影响;邢恩锋等[5]研究了装药结构参数对轴向预制破片速度的影响;郭子云等[6]和刘洪峰等[7]进行了战斗部端面预制破片威力性能影响的数值仿真;张世林等[8]研究了轴向预制破片战斗部破片飞散特性的影响因素㊂目前,基于预制破片及定向战斗部技术的战斗部径向破片场威力已经得到了很大的改善,但由于战斗部头部壳体较薄弱,所以常规战斗部仍存在轴向破片数量少㊁轴向杀伤威力不足的问题㊂为改善常规战斗部,尤其是防空战斗部轴向威力不足的缺点,本文中提出一种轴向威力增强战斗部结构㊂为充分利用爆轰波的能量,避免战斗部头部壳体因应力集中现象而过早破裂,设计一种圆弧形头部战斗部㊂通过在圆弧形头部战斗部外围均布球形预制破片以增加轴向破片数,提高爆轰波能量利用率,并有效控制预制破片的飞散角,保证弹丸头部一定角度空间域内都有破片存在㊂1数值模拟方法战斗部结构如图1(a)所示,主要由壳体㊁炸药装药㊁预制破片㊁头壳组成㊂预制破片直径为5mm,弹丸头部弧半径为R,弹丸壳体厚度为5mm,装药直径为90mm,装药高度为200mm㊂为了与本文中提出的圆弧形头部轴向增强战斗部进行比较,设计了结构如图1(b)所示的战斗部结构㊂装药直径㊁壳体厚度㊁球形预制破片直径等参数保持不变㊂*收稿日期:2016-11-15;修回日期:2017-02-22基金项目:国家自然科学基金创新群体项目(11521062)第一作者:谭振(1991- ),男,硕士研究生;通信作者:陈鹏万,p w c h e n@b i t.e d u.c n㊂图1战斗部数值计算模型F i g.1S i m u l a t i o nm o d e l s o f t h ew a r h e a d s 利用显式有限元动力分析软件L S -D Y N A 对轴向预制破片战斗部爆炸驱动全过程进行数值模拟㊂炸药㊁预制破片及壳体均采用拉格朗日算法,网格单元采用六面体S O L I D 164单元㊂预制破片材料选用45钢,采用刚体材料模型,其密度为7.83g /c m 3,弹性模量为210G P a ,泊松比为0.3;炸药使用H I G H _E X P L O S I V E _B U R N 高能炸药材料模型和J W L 状态方程描述;壳体材料选用45钢,采用P L A S T I C _K I N E MA T I C 材料模型㊂由于战斗部具有几何对称性,为了节省计算资源,建立1/4模型,并在对称面施加对称边界条件,材料模型及状态方程参数见表1和表2[9],采用c m -g -μs -K 单位制,其中ρ为密度,D 为爆速,p C J 为爆压,A ㊁B ㊁R 1㊁R 2㊁ω为炸药参数,E 0为初始内能,E 为弹性模量,ν为泊松比,σy 为屈服强度,E t a n 为切线模量,β为硬化参数,εf 为失效应变㊂为了提高网格质量,网格划分前分别在平面及柱面坐标系下对预制破片㊁装药及壳体进行几何分割,使模型中每个部件均能满足映射法网格划分对几何实体形状的要求㊂此外,综合考虑计算精度与计算时长两个因素,预制破片㊁壳体及头壳㊁装药单元长度分别设置为0.0625㊁0.10㊁0.09c m ,平板形头部㊁R =45,90mm 弧形头部3种战斗部模型分别划分为137822㊁119106和138730个单元㊂由于炸药爆轰过程属于材料大变形过程,通常会导致炸药单元网格严重畸变,甚至导致程序无法正常运行㊂因此,为了使程序能够完全运行,在炸药爆轰结束后,及时将炸药单元删除[9]㊂表18701炸药的材料参数和状态方程参数T a b l e 1P a r a m e t e r s o fm a t e r i a l a n d e q u a t i o no f s t a t e f o r 8701e x pl o s i v e ρ/(g ㊃c m -3)D /(k m ㊃s -1)p CJ /G P a A /G P a B /G P a R 1R 2ωE 0/M J 1.7878.3934581.46.8014.101.000.350.009表2壳体材料参数T a b l e 2M a t e r i a l pa r a m e t e r s o f s h e l l ρ/(g ㊃c m -3)E /G P a νσy/G P a E t a n/G P a βεf 7.832100.300.54.00.60.32 数值模拟结果及分析为验证所提出的战斗部结构能有效控制轴向预制破片的飞散角和飞散速度,在相同装药条件下分别对弧形和平板形头部预制破片战斗部进行了数值计算㊂同时,选取R =45,90mm 两种尺寸弧形头部战斗部,以研究头弧半径对预制破片飞散角的影响㊂图2~4给出了采用L S -D Y N A 程序计算所得不同工况下战斗部壳体膨胀变形㊁破裂贯穿㊁预置破片抛出㊁破片场形成的过程㊂由图2~4可知:从起爆瞬时到t =12μs ,爆轰波呈理想的球面波;此后,由于装药长径比及弹丸壳体的约束,爆轰波曲率半径逐渐减小,当爆轰波到达弹丸壳体端部瞬时已近似呈平面波;在爆炸载荷驱动下,弹丸壳体破裂产生裂纹并逐渐贯穿,最终形成自然破片㊂图2中自然破片主要分布在弹丸周向,头部及底部只有少量大块自然破片,这是由于战斗部头部和尾部壳体较薄弱,同时由于应力集中效应,778 第4期 谭 振,等:战斗部轴向威力的增强878爆炸与冲击第38卷在弹丸头部和尾部与圆柱部连接处过早形成裂纹,致使炸药爆轰产生的能量过早外泄,未能充分作用于战斗部头部和尾部壳体㊂球形预制破片在爆炸载荷驱动下向弹丸头部所在方位飞散,预制破片较集中的分布于弹丸轴线附近,破片近似沿弹丸轴线直线运动㊂图3显示,随着爆轰波的传播,爆轰波曲率半径逐渐减小,并在40μs左右趋于平直状态㊂大部分自然破片均匀分布在弹丸周向,少量大块自然破片分布在轴向,与图2相比,弹丸头部自然破片场有所改善,这是由于弧形头部战斗部头弧部过渡平滑,减小了应力集中效应,炸药爆轰能量充分作用于头部壳体㊂图3中预制破片在弹丸头部所在区域内以一定角度向外飞散,通过合理控制起爆时间及战斗部轴向预制破片数目可有效增大战斗部轴向预制破片及自然破片场的封锁区域㊂与平板形头部战斗部相比,弧形头部战斗部结构可以有效改善杀伤战斗部轴向破片数量不足及封锁区域小的缺点㊂图4中爆轰波传播规律和图3相似,破片分布无明显差异㊂综合对比图2~4可知,平板形头部战斗部预制破片较集中分布在弹丸轴线附近,破片近似沿弹丸轴线直线运动,弧形头部战斗部预制破片相对较发散的分布在弹丸头部所在区域,使得弹丸头部所在区域一定角度内均有破片飞散,大大增强了战斗部的轴向威力㊂图2平板形头部战斗部破片场形成过程F i g.2F o r m a t i o n p r o c e s s o f f r a g m e n t f i e l d f o r f l a t-s h a p e dh e a dw a r h e a d图3弧形头部战斗部R=45mm破片场形成过程F i g.3F o r m a t i o n p r o c e s s o f f r a g m e n t f i e l d f o r a r c-s h a p e dh e a dw a r h e a dw i t h R=45mm图4弧形头部战斗部R=90mm破片场形成过程F i g.4F o r m a t i o n p r o c e s s o f f r a g m e n t f i e l d f o r a r c-s h a p e dh e a dw a r h e a dw i t h R=90mm为了验证提出的战斗部结构能使轴向预制破片飞散角增大,运用L S-P R E P O S T后处理软件获取预制破片沿各个方向分速度,并由此计算出预制破片的飞散角θ(预制破片速度与弹轴夹角)为:θ=a r c c o s(v z/v)(1)式中:v为预制破片速度,v z为破片沿弹丸轴线方向的分速度㊂表3和表4分别给出了平板形头部以及R =90,45mm 弧形头部3种结构战斗部端点起爆时典型位置预制破片速度参数及运用式(1)计算得到的预制破片飞散角㊂图5~6分别为相应条件下典型位置预制破片飞散参数拟合曲线㊂表3平板形头部战斗部端点起爆典型位置预制破片飞散参数T a b l e 3F l y i n gp a r a m e t e r s o f p r e m a d e f r a gm e n t f o r f l a t h e a dw a r h e a d 破片编号v z/(m ㊃s -1)v /(m ㊃s -1)θ/(ʎ)破片编号v z/(m ㊃s -1)v /(m ㊃s -1)θ/(ʎ)A 21430153020.82E 2198019905.70B 21710175012.27F 2208020905.61C 21830188013.24G 222202220D 21890153020.82表4弧形头部战斗部端点起爆典型位置预制破片飞散参数T a b l e 4F l y i n gp a r a m e t e r s o f p r e m a d e f r a g m e n t f o r a r c -s h a pe dh e a dw a r h e a d 破片编号R =90mmv z/(m ㊃s -1)v /(m ㊃s -1)θ/(ʎ)R =45mmv z/(m ㊃s -1)v /(m ㊃s -1)θ/(ʎ)A 11383150222.961160183650.81B 11760197526.981197147335.65C 12176235622.541576194635.92D 12355244815.0817********.07E 12395247814.872104222919.28F 12426248011.982192235321.32G 1260826459.59249225137.41H 1259526085.72257225835.29I 127102711026642664由表3可知,平板形头部战斗部在端点起爆条件下的最大飞散角可达20.82ʎ,从位置A 2~G 2,预制破片飞散角呈递减趋势,弹丸头部顶点处的预制破片基本沿弹轴方向飞散㊂预制破片的速度为1530~2220m /s ㊂由表4可知,R =45mm 圆弧形头部战斗部在端点起爆条件下的最大飞散角可达50.81ʎ,从位置A 1~I 1,预制破片飞散角逐渐减小,弧形头部顶点位置处破片基本上沿着弹轴方向直线运动,预制破片速度为1470~2660m /s ㊂R =90mm 圆弧形头部战斗部的最大飞散角达到26.98ʎ,预制破片速度为1500~2710m /s ㊂分析以上数据可知,当弧半径R =90mm 时,预制破片最大飞散角比平板形头部战斗部预制破片最大飞散角大6ʎ左右,速度增益约为500m /s ;当弧半径R =45mm 时,预制破片最大飞散角比平板形头部战斗部预制破片最大飞散角大30ʎ左右,速度最大增益约为440m /s㊂对比弧半径R =45mm 和R =90mm 两种情况可知:弧半径R 对预制破片最大飞散角影响很大,对最大速度的影响不明显;当弧半径R =45mm 时,预制破片最大飞散角约为R =90mm 时的两倍左右㊂ 图5~7给出了平板形和R =90,45mm 弧形头部战斗部预制破片飞散角及飞散速度随位置的变化情况㊂由图5(a )㊁图6(a )和图7(a )可知,预制破片飞散角随位置近似呈线性变化,且图7(a )中曲线的斜率最大,图5(a )中曲线最平坦㊂图5(b )为平板形头部战斗部典型位置预制破片飞散速度的拟合曲线,可以看出,从位置A 2~G 2,破片速度近似线性递增,且A 2与G 2处破片速度相差较大,这是由于A 2处稀疏效应比G 2处大,且G 2处有效装药量明显比A 2处多㊂图6(b )和图7(b )分别为R =90和45mm 两种弧形头部战斗部典型位置处预制破片飞散速度的拟合曲线,可以看出,两种情况下,破片速度均随位置近似呈抛物线形变化,从位置A 1~I 1,曲线斜率逐渐减小,破片速度的增长越来越缓慢,且破片最大速度差比图5(b )中大很多,这是由于I 1位于战斗部头弧顶部,此位置破片对应的有效装药量比A 1处大很多㊂978 第4期 谭 振,等:战斗部轴向威力的增强图5平板形头部战斗部端点起爆典型位置预制破片飞散参数拟合曲线F i g .5F i t t i n g c u r v e s o f f l y i n gp a r a m e t e r s f o r f l a t -s h a p e dh e a dw a r h e a d 图6R =90mm 弧形头部战斗部端点起爆时典型位置预制破片飞散参数拟合曲线F i g .6F i t t i n g c u r v e s o f f l y i n gp a r a m e t e r s f o r a r c -s h a p e dh e a dw a r h e a dw i t h R =90mm 图7R =45mm 弧形头部战斗部端点起爆时典型位置预制破片飞散参数拟合曲线F i g .7F i t t i n g c u r v e s o f f l y i n gp a r a m e t e r s f o r a r c -s h a p e dh e a dw a r h e a dw i t h R =45mm 图8给出了平板形和弧形头部战斗部(R =45和90mm )预制破片打击迹线㊂由图8可知:弧形头部战斗部预制破片最大飞散角明显比平板形战斗部大;平板形头部战斗部轴向预制破片在ʃ20.82ʎ范围内均匀分布;R =45,90mm 弧形头部战斗部轴向预制破片分别在ʃ50.81ʎ和ʃ26.98ʎ范围内均匀分布㊂通过合理控制起爆时间,弧形头部战斗部的封锁区域将明显比平板形头部战斗部封锁区域大㊂表5为根据数值模拟结果计算出的预制破片分布参数,其中L 为与起爆点的距离,S 为封锁区域面积,N 为破片密度㊂由表5可知,对于同种战斗部结构,随着距起爆点距离的增大,预制破片封锁区域逐渐增088爆 炸 与 冲 击 第38卷大,相应单位面积破片数量也急剧下降㊂在距离起爆点相同位置处,不同战斗部结构封锁区域及破片密度相差也很大,其中R =45mm 弧形头部结构战斗部封锁区域最大,虽然对应单位面积破片数量相对较少,但在距离起爆点7m 处单位面积依然有1个以上预制破片分布,满足对空间域的封锁条件㊂由此可知,采用弧形头部结构能够显著增大战斗部轴向封锁区域,大大增强战斗部的轴向杀伤威力㊂图8不同头部结构战斗部预制破片的打击迹线F i g .8S h o t -t r a c e o f p r e f o r m e d f r a g m e n t f o rw a r h e a dw i t hd i f f e r e n t h e a d s t r u c t u r e s 表5距起爆点不同距离处不同结构战斗部的预制破片分布T a b l e 5D i s t r i b u t i o no f p r e m a d e f r a g m e n t s a t d i f f e r e n t p o s i t i o n s f o rw a r h e a dw i t hd i f f e r e n t h e a d s t r u c t u r e s 战斗部类型L =3m S /m 2N /m -2L =5m S /m2N /m -2L =7m S /m 2N /m -2平板形4.086411.352322.2512弧形,R =90mm 7.352420.35939.874弧形,R =45mm42.397118.093231.4723 结 论(1)平板形和圆弧形头部战斗部头部均布的预制破片均能在弹丸头部所在空域中均匀飞散㊂不同的是,圆弧形头部结构战斗部预制破片飞散角最大可达到50.81ʎ,而平板形头部战斗部预制破片飞散角最大只能达到20.82ʎ㊂由此可知,采用圆弧形头部战斗部结构可以增大战斗部的封锁区域㊂ (2)采用圆弧形头部能够有效增大轴向预制破片飞散速度,随着弧半径R 的减小,速度增益有所减小,但可以增大预制破片的飞散角,当头弧半径取为0.5倍装药直径时,预制破片最大飞散角约为1倍装药直径时的2倍左右㊂在战斗部设计过程中,要综合考虑速度及飞散角两个因素,以确定合理的战斗部头部曲率半径㊂(3)通过对数值模拟结果的分析可以推测,当战斗部采用圆弧形头部,并在弹丸头部加装多层预制破片,可实现预制破片飞散角的连续控制,并显著增大防空战斗部的封锁区域㊂参考文献:[1] 冯顺山,黄广炎,董永香.一种聚焦式杀伤战斗部的设计方法[J ].弹道学报,2009,21(1):24-26.F E N GS h u n s h a n ,HU A NG G u a n g y a n ,D O N G Y o n g x i a n g .A n e w d e s i g n m e t h o do f f r a g m e n t f o c u s i n 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g t o i m p r o v e t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e a x i a l f r a g m e n t f i e l d o f t h ew a r h e a d a n d e x p l o r e t h e f a c t o r s i n f l u e n c i n g t h ev e l o c i t y a n ds c a t t e r i n g a n g l eo f t h ea x i a l p r e m a d e f r a g m e n t s, w e d e s i g n e d a na x i a l f o r w a r d e n h a n c e dw a r h e a db y c h a n g i n g t h e s h a p e a n d c u r v a t u r e o f i t s h e a d,a n d d i s p l a c i n g t h e p r e m a d e f r a g m e n t t o t h e h e a do f t h ew a r h e a d t o i m p r o v e i t s l e t h a l i t y i n t h e a x i a l d i r e c-t i o n.W e s i m u l a t e d t h ew h o l e e x p l o s i v e d r i v e n p r o c e s s u s i n g L S-D Y N A,t h e i n f l u e n c e o f t h ew a r h e a d s t r u c t u r e o n t h e v e l o c i t y,a n do b t a i n e d t h e s c a t t e r i n g a n g l e o f t h e a x i a l p r e m a d e f r a g m e n t s b y s e t t i n g d i f f e r e n t i n i t i a l c o n d i t i o n s.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e v e l o c i t y a n d t h e s c a t t e r i n g a n g l e o f t h e a x i a l p r e-m a d e f r a g m e n t sw e r ec l o s e l y r e l a t e d w i t ht h ew a r h e a ds t r u c t u r e.I na d d i t i o n,w h e nt h ea r c-s h a p e d h e a dw a r h e a dw a s a d o p t e d,t h e v e l o c i t y,s c a t t e r i n g a n g l e,b l o c k i n g a r e a,a n d t h e l e t h a l i t y o f t h e p r e-m a d e f r a g m e n t sw e r e a l l s i g n i f i c a n t l y a m e l i o r a t e d.K e y w o r d s:p r e m a d e f r a g m e n t;L S-D Y N A;w a r h e a d;s c a t t e r i n g a n g l e(责任编辑王玉锋)。
东瀛天盾——透视日本防空反导实力
东瀛天盾—透视日本防空反导实力新侨联委员据日本共同社近期报道，日本防卫省首次明确表示，日本自卫队将研究引进美国反导系统“萨德”。
报道称，日本防卫省官员强调，日本引进此类新装备，不只是对日本防卫能力的一剂“强心针”，对美日韩联盟来说也是“有力的选项之一”。
美国从小布什政府撕毁反导条约之后开始强力推进反导体系建设。
2012年3月，美国国防部宣布构建亚太反导体系，这一系统基于两组三边联盟（美日澳、美日韩）来实现。
美国一直希望在亚太地区部署“萨德”系统，2015年闹得沸沸扬扬的美国在韩国部署反导系统一事的主角就是“萨德”系统。
日本研究引进“萨德”系统是其再次主动“示好”美国，深度捆绑日美利益的举动。
防空反导系统是一个国家的防护屏障，作用举足轻重，曾经在二战中饱受空袭之苦的日本战后一直非常重视防空武器的研制和部署，反导系统步入实战后，更是被纳入日本防空武器装备的序列。
近年来，日本积极研制和部署新型防空反导系统，试图打造更为完善的防空体系。
双管齐下打造多层防空体系防空导弹是现代战争反空袭的主要武器装备，因此能力许可的国家通常都会装备不同射程、射高的防空导弹，形成射程衔接、射高梯次覆盖的多层防空体系，以捍卫自己的天空。
日本认为，国土东西宽度不足400千米，南北长度却长达2500千米，纵深短浅，防御正面过长，战略目标很容易遭受空袭打击。
二战时期，美国对日本的战略大轰炸是促使日本投降的重要因素之一，证明了日本纵深短浅带来的缺陷。
日本认为，空袭兵器技术的快速发展和日本地理缺陷等因素要求日本必须构建远、中、近多层防空体系，使之成为日本抗击敌人空袭的最后一道屏障。
为打造严密的防空体系，日本采取了外购和自研双管齐下的方式，逐步构建了由远程、中程、近程、超近程等防空导弹组成的防空体系。
在20世纪90年代前，日本的多层防空体系由外购的“奈基”2远程防空导弹、“霍克”中程防空导弹、81式近程防空导弹等不同射程的防空导弹组成。
90年代后，日本开始外购和研制新型防空导弹，逐步形成了现在由“爱国者”PAC-2、03式、81式、93式等防空导弹构建的新一代防空体系。
含能破片对模拟战斗部的引爆机理研究
含能破片对模拟战斗部的引爆机理研究
本文通过对巡航导弹战斗部舱段结构和材料特性的详细分析和研究，确立了对巡航导弹战斗部舱段具有高效毁伤作用的爆炸式含能破片的设计方案，同时就该破片对巡航导弹模拟战斗部的机械毁伤和引爆毁伤两方面的机理进行了研究。
在机械毁伤方面，通过数值计算得到了破片对不同厚度的靶板和不同厚度模拟战斗部的极限穿透速度；在引爆毁伤方面，通过对大量数值计算结果的对比，得到了含能破片引爆模拟战斗部的一般规律；一系列的试验则验证了含能破片的设计方案和数值计算的结果。
在单个含能破片对模拟战斗部的引爆机理方面，通过对数值计算和试验现象与结果的分析，综合前人相关研究成果，提出了含能破片引爆巡航导弹模拟战斗部的新的机理——破片爆炸冲击波诱发热点假设。
导弹破片战斗部对空中目标的杀伤概率计算
第18卷第1期2006年3月弹道学报Jour nal of Balli sti csVol .18No .1M arch 2006收稿日期:2005-05-23作者简介:郑平泰(1973-) 男 讲师 博士生 研究方向为飞行器设计与仿真~弹药与战斗部技术.导弹破片战斗部对空中目标的杀伤概率计算郑平泰!杨涛!王宝敏(国防科技大学航天与材料工程学院 长沙410073)摘要!分析了导弹破片战斗部对空中目标的杀伤概率计算模型及其影响因素!介绍了制导误差规律"引信引爆点散布规律"引信引爆概率"目标坐标杀伤概率的计算模型!给出了积分区间的确定方法.以某拦截弹破片式战斗部杀伤战术弹道导弹为例进行了仿真计算!并对仿真结果进行了分析!结果表明增大战斗部破片的杀伤半径对提高战斗部的杀伤概率有利.关键词!破片式战斗部#仿真#杀伤概率#引战配合中图分类号!T J760.3文献标识码!A 文章编号!1004-499X (2006)01-0045-03The Calcul ati on M odel f or K illi n g Probabilit y of fra g m ent ati on W arheadof M iss ile t o A ir Tar g etZhen g P i n g -t ai Yan g T ao W an g Bao-m i n(Aer os p ace T echnol o gy and M at eri al En g i neeri n g I nstit ut e Nati onal Uni versit y of D ef ense T echnol o gy Chan g sha 410073 Chi na )Abstract :T he killi n g p robabilit y of fra g m entati on W ar head of m issile to air tar g et and its i nfl uencef actors W ere anal y zed .T he error distri buti ng p robabilit y of control and g ui de t he real detonati n g area distri buti n g la W of f uzeand t he detonati n g p robabilit y of f uze and t he conditi onal killi n g p robabilit y of W ar head W ere i ntroduced .T he i nte g ral ran g e of p robabilit y calculati on W as deter-m i ned .T aki n g a fra g m entati on W ar head of m issile killi n g a tactical m issile f or eXa m p le t he si m ula-ti on W as conducted and t he results W ere anal y zed .T he results i ndicat t hat i ncreasi n g t he killi n g ra-di us of fra g m ents is of benefit to t he killi n g p robabilit y .Ke y words :f ra g m ent ati on War head ;si mul ati on ;killi n g p r obabilit y ;coor di nati on of f uze and War head在现代战争中空中目标已经从传统意义上的飞机发展到了包括飞机~武装直升机~战术弹道导弹~低空巡航导弹~无人驾驶飞行器等多种类型 而对付这些空中目标的战斗部也得到很大的发展 包括破片式战斗部~连续杆式战斗部~离散杆战斗部~聚焦式战斗部和子母式战斗部等 但其中使用最广的是破片式战斗部.计算单发导弹战斗部杀伤概率的方法一般有2种:①概率密度积分法 即常用的在求出三维坐标毁伤规律~引信启动点分布概率密度和制导误差分布概率密度的基础上 用数值积分或用解析的方法求单发杀伤概率;②统计试验法又称蒙特卡洛法 即对影响杀伤概率的随机变量如启动点坐标等进行随机抽样 计算出在这些随机变量抽样条件下对目标的毁伤概率 把多次计算得到的这种毁伤概率的平均值作为导弹的单发杀伤概率[1～5].影响单发杀伤概率的因素包括导弹的制导精度~引战配合效率~战斗部威力~目标易损性等 因此必须建立导弹的制导误差~引信~战斗部和目标毁伤的数学模型.本文将采用第一种方法计算拦截弹对单发导弹的杀伤概率.弹道学报第18卷1单发导弹对单个目标的杀伤概率单发导弹杀伤单个空中目标是一个复杂的随机事件其杀伤概率可表达为1]P1=I+>->I+>->I+>->f Z1J Z2Z XG J Z d J d d Z1式中f Z称为制导误差规律1J Z 是指在给定制导误差~Z时引信引爆点沿J轴的散布规律2Z 是指与制导误差~Z有关的引信引爆概率G J Z是指战斗部在点J Z起爆后杀伤目标的概率又称为目标坐标杀伤规律.在相对速度坐标系中在遭遇段拦截弹相对目标沿平行于Jr轴的直线运动拦截弹的脱靶量P和脱靶方位6在相对运动时保持不变因此单发杀伤概率可以用相对速度坐标系中的圆柱坐标P6Jr来表示有P1=I+>0I2。
爆破战斗部对典型目标的毁伤评估研究
爆破战斗部对典型目标的毁伤评估研究随着现代战争的发展，爆破战斗部作为一种重要的作战手段，在战争中发挥着重要的作用。
而对于典型目标的毁伤评估研究，则是爆破战斗部应用的重要环节。
本文将对爆破战斗部对典型目标的毁伤评估进行研究。
首先，我们需要明确典型目标的定义。
典型目标是指在军事行动中常见的、有代表性的目标，如建筑物、桥梁、堡垒等。
这些目标通常具有一定的结构和强度，需要通过爆破战斗部来实现毁伤效果。
其次，我们需要对爆破战斗部的特点和原理进行了解。
爆破战斗部是一种通过爆炸力量来实现目标毁伤的武器装备。
它通常由引信、装药和外壳组成，通过引信引爆装药，产生爆炸能量，从而实现对目标的毁伤。
爆破战斗部的毁伤效果受多种因素影响，如装药量、爆炸点与目标之间的距离、目标的结构强度等。
在进行毁伤评估时，我们需要综合考虑多个指标。
首先是目标的破坏程度。
通过观察目标的破损情况，可以评估爆破战斗部对目标的毁伤效果。
其次是目标的功能丧失程度。
爆破战斗部的作用不仅仅是破坏目标的结构，更重要的是使目标失去功能。
因此，我们需要评估目标的功能丧失情况，如建筑物是否倒塌、桥梁是否无法通行等。
最后是目标的修复难度。
爆破战斗部对目标的毁伤不仅仅是瞬间的，也会对目标的修复造成一定的困难。
因此，我们需要评估目标的修复难度，以便更好地了解爆破战斗部对目标的毁伤效果。
在研究中，我们可以通过实验和模拟分析相结合的方法进行评估。
通过实验，我们可以模拟真实战场环境，观察爆破战斗部对目标的毁伤效果。
通过模拟分析，我们可以对不同参数下的毁伤效果进行预测和评估。
通过这些方法，我们可以更好地了解爆破战斗部对典型目标的毁伤效果，为实际战斗提供科学依据。
综上所述，爆破战斗部对典型目标的毁伤评估研究是一项重要的工作。
通过对目标的破坏程度、功能丧失程度和修复难度进行评估，可以更好地了解爆破战斗部对目标的毁伤效果。
通过实验和模拟分析相结合的方法，可以对不同参数下的毁伤效果进行。
“战斗部投射与毁伤”研究型教学设计与探索
The Science Education Article CollectsNo.9,2021 Sum No.5252021年第9期总第525期摘要该文以培养学生的创新思维为导向，以培养学生应用课程知识分析和研究实际案例的能力为落脚点，探讨“战斗部投射与毁伤”课程研究型教学设计的方法与成效。
方法上：采用实物展示、数值仿真等方法，使教学内容呈现方式更加多样化，增强趣味性；结合科研实际和实际战例分析所学知识，增强应用性；将研究思维融入课堂，培养学生探索的思维方式；采用小组研究型大作业的方式，培养学生实际应用能力。
实际教学效果表明，这种教学模式是一种探索多模式混合教学手段、提升军事科技教育课程质量的有效方式。
关键词战斗部投射与毁伤；教学设计；研究型教学Research-based Teaching Design and Exploration“War-head Projection and Damage”//CHEN Rong,LI Zhibin,LI Xiangyu,LU FangyunAbstract Guided by cultivating students’innovative thinking, and aiming at cultivating students’ability to apply course knowl-edge to analyze and study actual cases,this paper explores the methods and effects of research-based teaching design for the “Warhead Projection and Damage”course.Methods:Such meth-ods as physical display and numerical simulation are used to make the presentation of teaching content more diversified and more interesting;scientific research practice and actual battle ex-amples are combined to analyze the knowledge learned to en-hance application;research-based thinking is integrated into the classroom to cultivate students’exploration-based way of think-ing;the method of group research-based large-scale assignment is adopted to cultivate students’practical application ability.The actual teaching effect shows that this teaching mode is an effec-tive way to explore multi-mode mixed teaching methods and im-prove the quality of courses on military science and technology e-ducation.Key words Warhead Projection and Damage;teaching design;re-search-based teaching 1引言“战斗部投射与毁伤”是国防科技大学开设的一体化联合作战科技基础系列课程之一[1]。
导弹弹体空中结构解体毁伤研究
2007年6月第21卷第3期装甲兵工程学院学报Journal of Academy of A r mored Force Engineering Jun .2007Vol .21No .3 文章编号:167221497(2007)0320018204导弹弹体空中结构解体毁伤研究李向荣1 王国辉1 俞为民2(1.装甲兵工程学院兵器工程系,北京100072;2.北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081)摘 要:针对弹体结构解体破坏是导弹K 级毁伤主要毁伤模式之一,进行了爆炸冲击波载荷作用下自由状态导弹弹体结构毁伤理论预测与实验验证。
基于简化的弹体质量阶梯分布梁结构和能量分析,进行了导弹弹体结构解体毁伤临界冲量理论预测,通过爆炸冲击载荷作用下局部及舱段式弹体模拟结构毁伤实验,对理论模型进行了分析验证。
研究结果对于导弹目标易损性分析与毁伤评估具有一定参考价值。
关键词:爆炸载荷;结构解体毁伤;弹体变形中图分类号:T J76 文献标志码:ADamage Study on the M issile ’s Body Structure D is aggrega ti on i n the A i rL I Xiang 2r ong 1 WANG Guo 2hui 2 Y U W ei 2m in3(1.Depart m ent of A r m s Engineering,Acade my of A r mored Force Engineering,Beijing 100072,China;2.State Key Laborat ory of Exp l osi on Science and Technol ogy,Beijing I nstitute of Technol ogy,Beijing 100081,China )Abstract:Theoretical p redicti on and verified experi m ents of body structure da mage of the m issiles have been perf or med t o tackle the p r oble m ,that is,the body structure disaggregati on da mage being one of the main da mage modes of K level da mage of the m issiles .And based on the si m p lified stepped mass distri 2buti on bea m and energy analysis,critical i m pulse resulting in structure disaggregatei on of the m issile body has been calculated .Then,experi m ents of si m ulated body structure da maged under the blast l oadings were conducted,which included l ocal and compart m ent body structure .Studied results are of great signif 2icance t o vulnerability analysis and da mage assess ment of the cruise m issile .Key words:blast l oadings;construct disaggregatei on da mage;p lastic defor mati on收稿日期:2007204211作者简介:李向荣(19802)女,湖南南县人,讲师,博士. 从目标易损性/生存力分析角度看,导弹毁伤分为K 级(摧毁)和C 级(不能完成预定作战任务),爆炸冲击载荷作用下导弹结构解体是K 级毁伤主要模式之一[1]。
多聚能装药战斗部对空中目标毁伤效果分析
多聚能装药战斗部对空中目标毁伤效果分析
李静海
【期刊名称】《地面防空武器》
【年(卷),期】2006(000)002
【摘要】@@ 1引言rn不同类型的防空导弹战斗部,对目标具有不同的杀伤特性,
有的战斗部在一定条件下有很好的杀伤效果,但在另一种条件下,效果可能不好,甚至很差.因此要从各个方面对不同类型的战斗部进行比较,以有助于确定一种防空导弹
最适当的战斗部类型.同时,不同类型的防空导弹战斗部由于结构特性的不同,在性能、制造难易等方面各有特点,在各方面都优于其它类型的战斗部是不存在的,在确定采
取何种战斗部时,应全面衡量,根据不断发展的防空导弹武器系统不同的需要和现有
的技术水平,慎重选择.随着高新技术的发展,防空导弹的制导精度越来越高,打击空中目标时的脱靶量也越来越小,这就有利于多聚能装药战斗部的使用,下面对影响多聚
能装药战斗部性能的因素和应用多聚能装药战斗部对空中目标的毁伤等问题进行分析研究.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】李静海
【作者单位】92941部队92分队
【正文语种】中文
【中图分类】E9
【相关文献】
1.三类聚能侵彻体鱼雷战斗部对目标毁伤数值模拟
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