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特级跑道对飞机毁伤的影响分析

【摘要】:活性聚能战斗部结构及活性药型罩材料相同时,弹靶作用条件不同,尤其是炸高不同,活性聚能侵彻体的成形特性、微元速度分布特性、侵彻跑道行为、随进爆炸行为不同,对一级跑道毁伤效应差异显著。图5.12在炸高为1.0 CD的条件下活性聚能战斗部作用特级跑道过程在0.5 CD、1.0 CD和1.5 CD 3种炸高条件下,活性聚能战斗部对特级跑道毁伤效应如图5.13所示,对应毁伤效应数据列于表5.1。

活性聚能战斗部结构及活性药型罩材料相同时,弹靶作用条件不同,尤其是炸高不同,活性聚能侵彻体的成形特性、微元速度分布特性、侵彻跑道行为、随进爆炸行为不同,对一级跑道毁伤效应差异显著。

在炸高为1.0 CD的条件下活性聚能战斗部作用特级跑道过程如图5.12所示。t=0.26 ms时,主装药爆炸,爆轰产物开始扩散,产生的冲击波和爆轰产物强烈压缩活性药型罩,开始形成活性聚能侵彻体。t=1.53 ms时,主装药爆轰产生的火光范围继续扩大,活性聚能侵彻体通过动能对跑道产生侵彻作用。随着主装药爆轰产物继续扩散,火焰范围进一步扩大,活性聚能侵彻体侵至跑道一定深度处后,开始发生爆炸。t=37.8 ms时,活性聚能侵彻体反应产物急剧膨胀,产生黑烟扩散,直至t=180 ms时,混凝土碎块产生抛掷效应。

图5.12 在炸高为1.0 CD的条件下活性聚能战斗部作用特级跑道过程

在0.5 CD、1.0 CD和1.5 CD 3种炸高条件下,活性聚能战斗部对特级跑道毁伤效应如图5.13所示,对应毁伤效应数据列于表5.1。可以看出,炸高为0.5 CD时,跑道混凝土面层产生显著侵孔,沿侵孔形成数条径向裂纹,跑道结构内部形成较大爆腔,且形成环向贯穿裂纹,跑道整体隆起明显,但碎裂跑道混凝土面层介质未发生显著抛掷效应。炸高增加至1.0 CD时,跑道除产生径向、环向裂纹、炸坑、隆起等毁伤效应外,混凝土面层严重碎裂,抛掷效应显著。但炸高继续增加至1.5 CD,混凝土面层隆起,裂纹的数量、宽度均显著减小,跑道靶标中心仅产生较小侵孔及炸坑,炸坑周围一定距离处产生少量环向裂纹。

图5.13 特级跑道毁伤效应

表5.1 特级跑道毁伤效应数据

活性聚能战斗部反跑道威力发挥主要取决于活性聚能侵彻体侵彻深度及材料含能水平。在活性聚能战斗部结构及活性药型罩材料相同的条件下,炸高为0.5 CD时,由于炸高较小,作用混凝土面层时,活性聚能侵彻体未完全拉伸成形,整体长度及速度梯度较小,导致对跑道侵彻深度较小。剩余活性聚能侵彻体内爆能量耗散较多,混凝土面层仅产生显著径向、环向裂纹及炸坑,但抛掷效应较弱。相比于炸高为0.5 CD和1.0 CD时,活性聚能侵彻体成形及速度梯度分布特性更好,侵彻能力大幅提升,剩余活性聚能侵彻体进入碎石层爆炸。由于炸点深度增加,爆炸能量耗散效应减弱,内爆载荷冲量增加,导致炸坑、径向裂纹、隆起进一步增大,抛掷效应显著,跑道破坏严重。炸高继续增加至1.5 CD,从活性聚能侵彻体成形至作用跑道混凝土面层的时间增加,活性聚能侵彻体在微元速度梯度的作用下发生断裂,侵彻能力大幅下降,侵至跑道结构较浅处发生爆炸,大部分爆炸能量向空气中耗散,在较小的爆炸载荷及冲量的作用下,跑道仅产生小侵孔、小炸坑及少量裂纹。