活性聚能的毁伤机理优化方案

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：图1.44活性药型罩聚能装药毁伤威力及性能要求抗过载能力。活性药型罩材料应具有一定的激活延时特性，在活性聚能侵彻体成形阶段尽量不发生反应，而侵入目标内适时发生爆燃反应，从而实现动能侵彻和爆燃化学能的双重高效毁伤机理。图1.46活性聚能侵彻体对本体功能型目标毁伤机理打击机库类目标，开孔大，后效毁伤强。

利用金属药型罩在聚能装药爆轰作用下形成聚能射流、杆式射流和爆炸成型弹丸等聚能侵彻体打击目标，是现役聚能战斗部的主要设计理念。目前，金属射流破甲能力已达到8～10 CD侵彻深度，其不足是对目标造成的破甲孔径较小。爆炸成型弹丸和杆式射流虽可增大侵孔尺寸，但须以牺牲侵彻深度为代价。传统上，聚能战斗部主要用于打击坦克、轻中型装甲战车、水面战舰、潜艇等装甲类目标。但随着现代战场上对高效打击机场跑道、飞机洞库、大型桥梁、大坝水坝、碉堡工事等混凝土/钢筋混凝土类硬目标需求的日趋迫切，聚能战斗部的毁伤机理、毁伤模式和毁伤能力面临新的挑战。从高效毁伤的角度看，打击混凝土/钢筋混凝土类硬目标对战斗部毁伤效能和毁伤模式的要求，更重要的是具有强内爆或大开孔毁伤能力，而惰性金属射流难以满足此要求。活性聚能战斗部技术，为聚能弹药战斗部同时获得大侵孔尺寸和大侵彻深度毁伤效应提供了新的技术途径，受到了国外技术先进国家的高度重视，已成为当前高效毁伤技术领域的重要发展方向。

对于活性药型罩在聚能战斗部上的应用，主要是用活性药型罩全部或部分替代现役聚能装药上的金属药型罩，在主装药爆炸驱动的作用下，可使活性药型罩形成既有良好侵彻能力，又能发生爆炸毁伤的活性聚能侵彻体（活性聚能射流、活性爆炸成型弹丸和活性杆式射流），其不仅可像传统惰性聚能侵彻体一样侵彻/贯穿目标，更重要的是，进入目标内部后可自行发生剧烈爆燃反应，释放大量化学能及气体产物，在目标内部形成很高的超压。为了实现侵彻与内爆双重机理以高效毁伤目标，活性药型罩聚能装药应具备4方面的性能，如图1.44所示。

pagenumber_ebook=67,pagenumber_book=50

图1.44　活性药型罩聚能装药毁伤威力及性能要求

（1）抗过载能力。活性药型罩在爆炸载荷驱动作用下应能形成性能良好的活性聚能侵彻体，且在碰撞目标靶之前，应尽量使活性聚能侵彻体不发生化学反应，良好的抗过载性能是活性药型罩武器化应用的关键技术。

（2）侵彻能力。活性药型罩材料应具有一定的密度和延展性，所形成的活性聚能侵彻体尽量具有高密度和高延展性，使之能可靠侵彻一定厚度的目标，这是实现动能侵彻和内爆效应联合毁伤目标的前提。

（3）爆燃毁伤能力。活性聚能侵彻体进入目标内部后应能可靠地发生爆燃化学反应，释放大量化学能，在目标内产生高温气体或爆炸超压等内爆效应，它是活性药型罩所具有毁伤目标的潜能和实现高效毁伤目标的关键。

（4）侵彻爆燃联合毁伤能力。活性药型罩材料应具有一定的激活延时特性，在活性聚能侵彻体成形阶段尽量不发生反应，而侵入目标内适时发生爆燃反应，从而实现动能侵彻和爆燃化学能的双重高效毁伤机理。

活性药型罩的抗过载能力、驱动适应性、侵彻目标能力与活性药型罩结构、装药结构、装药类型、活性材料密度、延展性、声速紧密相关。爆燃毁伤能力则主要取决于活性材料配方设计及制备工艺。配方设计决定了活性材料的密度、声速、延展性、含能量、气体产物量、能量释放速率、激活延时等特性；制备工艺直接关系到活性材料的静、动态机械力学性能等。然而，活性材料的含能量、气体产物量和反应速率主要决定活性聚能侵彻体的爆燃毁伤威力，激活延时主要影响活性聚能侵彻体的侵彻爆燃联合毁伤能力。

活性药型罩及其聚能装药战斗部技术的主要特点是，通过活性聚能侵彻体“动能侵彻”和“内爆效应”双重毁伤机理联合作用，实现对目标结构解体毁伤，从而显著提高聚能战斗部终点毁伤威力。活性聚能侵彻体终点作用原理按作用目标不同，主要分为两类，如图1.45和图1.46所示。

pagenumber_ebook=68,pagenumber_book=51

图1.45　活性聚能侵彻体对防护功能型目标毁伤机理

这种活性药型罩聚能装药战斗部用于打击机场跑道、飞机洞库、大型油库油罐、集群装甲、大型桥梁等目标，其技术优势主要体现为：

（1）打击机场跑道类目标，适应能力强，毁伤威力大。

打击机场跑道类目标，既能解决现役侵爆型反跑道子弹的威力发挥显著受不同结构强度等级机场跑道和引战配合的制约，又能实现对机场跑道的大爆坑、大隆起、大裂纹、大破坏区域毁伤，特别是在大冲量内爆载荷的作用下，可对跑道混凝土面层以下结构层内造成大洞穴毁伤，大幅提高反封锁修复难度，实现对机场跑道的高效毁伤和封锁。

pagenumber_ebook=69,pagenumber_book=52