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间隔靶毁伤的增强效应优化探索

【摘要】:图4.27活性聚能战斗部对间隔靶毁伤效应实验方法实验中,活性聚能战斗部口径为48 mm,在炸高筒的支撑下,置于多层间隔靶顶部15 mm厚的45钢钢锭上。实验结果表明,与铜射流相比,活性聚能侵彻体能够产生明显的后效增强毁伤效应。图4.31铜药型罩聚能装药对间隔靶毁伤效应

对于传统惰性金属射流,间隔靶间隙效应对防护能力增强主要体现在,一是射流侵彻前一层靶板产生的应力波,无法传递至后一层靶板,导致射流侵彻下一层靶板时,需再次开坑,额外消耗射流能量;二是射流穿过上层靶板到达空气间隙时,高压状态聚能射流突然卸载,射流在拉应力作用下出现额外消耗;三是射流侵彻靶板时存在一个最佳炸高,超过最佳炸高时,射流将发生断裂及横向偏离,从而与前一层靶板孔壁碰撞,无法有效侵彻下一层靶板。

与惰性金属射流相比,活性聚能侵彻体通过动能与爆炸化学能时序联合作用,对多层结构靶造成结构爆裂毁伤,从而显著提升毁伤威力。活性聚能战斗部对间隔靶毁伤效应实验方法如图4.27所示。

图4.27 活性聚能战斗部对间隔靶毁伤效应实验方法

实验中,活性聚能战斗部口径为48 mm,在炸高筒的支撑下,置于多层间隔靶顶部15 mm厚的45钢钢锭上。间隔靶由1层钢板和5层铝板组成。钢板材料为45钢,厚度为15 mm,铝板材料为LY12硬铝,厚度均为1.5 mm。靶板的长、宽均为400 mm,间距为50 mm。活性药型罩壁厚分别为0.08 CD、0.10 CD和0.12 CD,以分析活性药型罩结构对毁伤效应的影响。作为对比,铜药型罩壁厚为0.03 CD,质量与壁厚为0.10 CD的活性药型罩相等。实验所用炸高均为1.0 CD。

活性药型罩聚能装药毁伤效应如图4.28~图4.30所示。活性药型罩壁厚为0.08 CD时,活性聚能侵彻体穿透钢锭、钢板和4层铝板,产生显著链式爆裂毁伤效应,前4层铝板上均形成大破裂开孔、翻边现象,且4层铝板均发生了显著变形。被穿透的每层铝板上均留有明显的黑色痕迹,表明活性聚能侵彻体在侵彻各层铝板的过程中发生了剧烈爆燃反应。活性药型罩壁厚为0.10 CD时,活性聚能侵彻体仅穿透3层铝板,前两层铝板破孔面积相较活性药型罩壁厚为0.08 CD时,分别减小了5.3%和11.5%。活性药型罩壁厚增至0.12 CD时,活性聚能侵彻体仅穿透2层铝板,但第一层铝板完全爆裂,第二层铝板破孔隆起现象显著,第三块铝板显著变形,正面完全被反应产物覆盖。

图4.28 活性药型罩壁厚为0.08 CD的活性聚能装药对间隔靶毁伤效应

图4.29 活性药型罩壁厚为0.10 CD的活性聚能装药对间隔靶毁伤效应

图4.30 活性药型罩壁厚为0.12 CD的活性聚能装药对间隔靶毁伤效应

铜药型罩聚能装药对间隔靶毁伤效应如图4.31所示。铜射流依次穿透了钢锭、钢板和各层铝板,表明铜射流的侵彻能力强于活性聚能侵彻体。然而,铜射流除在钢板上产生延性扩孔,并造成第一层铝板发生明显破裂之外,对其他靶板毁伤效应十分有限,仅在后4层铝板上形成机械穿孔。实验结果表明,与铜射流相比,活性聚能侵彻体能够产生明显的后效增强毁伤效应。

图4.31 铜药型罩聚能装药对间隔靶毁伤效应