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。......
2023-06-18
跑道毁伤的模式分析
【摘要】：通过以上方法，活性聚能侵彻体在混凝土面层/碎石层中爆炸时，跑道毁伤模式及毁伤面积如图5.17所示。图5.20大质量剩余活性聚能侵彻体内爆作用机理图5.21跑道毁伤模式及毁伤面积综上，要实现对跑道目标的高效内爆毁伤，就要求活性聚能战斗部爆炸形成活性聚能侵彻体，可侵至跑道结构一定深度处发生爆炸，持续释放大量化学能。
从作用过程角度看，活性聚能战斗部反跑道目标可分为高速活性聚能侵彻体成形、高速活性聚能侵彻体动能侵彻和剩余活性聚能侵彻体内爆毁伤3个阶段。
第一阶段：高速活性聚能侵彻体成形阶段。在成型装药爆炸驱动下，活性药型罩形成高速活性聚能侵彻体，其形貌、速度等特性主要取决于活性药型罩的材料、锥角、壁厚等参数，显著影响高速活性聚能侵彻体动能侵彻能力。
第二阶段：高速活性聚能侵彻体动能侵彻阶段。高速活性聚能侵彻体成形并运动至跑道混凝土面层时，首先依靠动能进行侵彻，产生一定深度的侵孔。活性聚能侵彻体头部因受到强冲击作用首先发生爆燃反应，产生扩孔效应。
第三阶段：剩余活性聚能侵彻体内爆毁伤阶段。侵至一定深度后，活性聚能侵彻体动能减小，侵彻能力大幅减弱，到达未反应部分活性材料反应弛豫时间后，剩余活性聚能侵彻体发生爆炸，产生低峰长时大冲量内爆载荷，在动能侵彻毁伤的基础上，对跑道目标进一步造成高效结构毁伤。
从跑道毁伤机理角度看，活性聚能战斗部结构、活性药型罩材料特性、弹靶作用条件、跑道强度等级等因素，均直接通过两方面因素——一是活性聚能侵彻体炸点深度，二是爆炸载荷特性，最终决定跑道毁伤模式。
活性聚能侵彻体贯穿跑道混凝土面层，剩余侵彻体在混凝土面层与碎石层界面处爆炸时，快速释放化学能，产生内爆载荷，对跑道造成毁伤。一方面，由于炸点靠近面层侵孔，剩余侵彻体爆炸可进一步增大侵孔直径；另一方面，剩余侵彻体爆炸产生冲击波，沿跑道介质传播，向下进一步压缩碎石层介质，增大爆坑深度，向上和两侧持续推动混凝土面层运动，产生隆起效应，上升至一定程度时，导致混凝土面层产生局部破碎，形成贯穿裂纹。侵孔处的泄压效应，造成隆起由侵孔边缘向四周逐渐减小，如图5.16所示。
图5.16 活性聚能侵彻体在混凝土面层/碎石层的内爆作用机理
基于活性聚能战斗部侵彻及内爆作用产生的裂纹、隆起、炸坑、抛掷等毁伤效应，可确定跑道的毁伤面积。根据国军标，毁伤面积的基本确定方法为，以跑道标靶中心为原点，将相邻方向的裂纹特征点和隆起特征点中最远距离特征点依次连接组成的多边形面积，即毁伤面积。其中，裂纹特征点为某条裂纹上距炸坑最远处宽度不小于某值的点；隆起特征点为以炸坑中心为原点，以45°为间隔的各条轴线上隆起高度不小于某值的点。通过以上方法，活性聚能侵彻体在混凝土面层/碎石层中爆炸时，跑道毁伤模式及毁伤面积如图5.17所示。
图5.17 跑道毁伤模式及毁伤面积（1）
炸高合理或活性药型罩密度较高时，活性聚能侵彻体侵彻能力增强，侵至碎石层或土基层时，剩余活性聚能侵彻体在跑道目标较深处发生爆炸，在跑道深层结构释放化学能，一方面，作用于混凝土面层的低峰长时载荷冲量显著增加；另一方面，由于炸点深度较大，爆炸空腔显著增大，载荷作用混凝土面层的时间增加，导致混凝土面层结构隆起进一步增大，达到混凝土断裂极限后，产生贯穿性环向裂纹，如图5.18所示。跑道毁伤模式及毁伤面积如图5.19所示。
图5.18 活性聚能侵彻体碎石层/土基层内爆作用机理
图5.19 跑道毁伤模式及毁伤面积（2）
活性聚能侵彻体侵彻能力进一步增强，炸点深度增加，剩余活性聚能侵彻体质量足够大时，爆炸冲击载荷及冲量进一步增加，碎石层及土基层爆坑直径及深度进一步增大，混凝土面层除产生径向裂纹、环向裂纹及隆起外，还会在内爆载荷作用下获得轴向速度，产生抛掷效应，使混凝土面层炸坑直径显著增加，如图5.20所示。跑道毁伤模式及毁伤面积如图5.21所示。
图5.20 大质量剩余活性聚能侵彻体内爆作用机理
图5.21 跑道毁伤模式及毁伤面积（3）
综上，要实现对跑道目标的高效内爆毁伤，就要求活性聚能战斗部爆炸形成活性聚能侵彻体，可侵至跑道结构一定深度处发生爆炸，持续释放大量化学能。这均对活性聚能战斗部结构、活性药型罩结构、活性聚能侵彻体成形行为、活性材料含能量、激活反应弛豫特性等提出了较高要求。
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