一体式多爆炸成型弹丸的成型及侵彻性能

曹明阳 王金相 郝春杰 宋海平 张亚宁 周莲 周楠 唐奎

曹明阳, 王金相, 郝春杰, 宋海平, 张亚宁, 周莲, 周楠, 唐奎. 一体式多爆炸成型弹丸的成型及侵彻性能[J]. 高压物理学报, 2017, 31(4): 486-493. doi: 10.11858/gywlxb.2017.04.018
引用本文: 曹明阳, 王金相, 郝春杰, 宋海平, 张亚宁, 周莲, 周楠, 唐奎. 一体式多爆炸成型弹丸的成型及侵彻性能[J]. 高压物理学报, 2017, 31(4): 486-493. doi: 10.11858/gywlxb.2017.04.018
CAO Ming-Yang, WANG Jin-Xiang, HAO Chun-Jie, SONG Hai-Ping, ZHANG Ya-Ning, ZHOU Lian, ZHOU Nan, TANG Kui. Formation and Penetration Performane of Multi-Explosviely Formed Projectiles[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2017, 31(4): 486-493. doi: 10.11858/gywlxb.2017.04.018
Citation: CAO Ming-Yang, WANG Jin-Xiang, HAO Chun-Jie, SONG Hai-Ping, ZHANG Ya-Ning, ZHOU Lian, ZHOU Nan, TANG Kui. Formation and Penetration Performane of Multi-Explosviely Formed Projectiles[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2017, 31(4): 486-493. doi: 10.11858/gywlxb.2017.04.018

一体式多爆炸成型弹丸的成型及侵彻性能

doi: 10.11858/gywlxb.2017.04.018
基金项目: 

国家自然科学基金 11602113

国家自然科学基金 11672138

国家自然科学基金 11272158

瞬态物理国家重点实验室基金 9140C300405150C30005

江苏省自然科学基金 BK20151353

江苏省自然科学基金 BK20161055

详细信息
    作者简介:

    曹明阳(1992—), 男,硕士研究生,主要从事爆炸和冲击动力学研究.E-mail:912508296@qq.com

    通讯作者:

    王金相(1978—), 男,博士,研究员,博士生导师,主要从事爆炸和冲击动力学研究. E-mail:wjx@njust.edu.cn

  • 中图分类号: O389; TJ414.1

Formation and Penetration Performane of Multi-Explosviely Formed Projectiles

  • 摘要: 为了提高一体式多爆炸成型弹丸(MEFP)的成型效果及侵彻能力,通过数值模拟分析了药型罩形状及壁厚、壳体厚度、起爆方式、破片支架对其成型及速度的影响,在此基础上给出了一种一体式MEFP战斗部,通过实验验证了该一体式MEFP战斗部结构的成型、散布特征及侵彻性能。结果表明:该战斗部可形成17枚聚能杆式弹丸(JPC),且单个JPC形状、飞行方向稳定,飞散角为14.5°,与实验结果14.8°吻合良好;该MEFP战斗部可对12mm厚的603装甲钢靶板造成有效毁伤。

     

  • 图  1/2 MEFP战斗部及支架结构模型

    Figure  1.  1/2 MEFP warhead and bracket structure

    图  3种药型罩成型

    Figure  2.  EFP formation for 3 kinds of charge covers

    图  不同起爆方式下EFP成型的对比

    Figure  3.  EFP formation under different initiation modes

    图  不同支架结构下MEFP成型效果图

    Figure  4.  MEFP formation with different brackets

    图  1/2 MEFP战斗部网格结构及其侵彻过程

    Figure  5.  1/2 warhead grid structure and its penetrating process

    图  实验装置

    Figure  6.  Experimental devices

    图  603装甲钢靶板正面孔洞分布

    Figure  7.  Hole pattern in the front of 603 armored steel

    图  MEFP侵彻靶板速度的变化

    Figure  8.  Variation of MEFP penetration velocity

    表  1  3种药型罩结构尺寸及EFP速度

    Table  1.   Structural parameters of 3 kinds of charge covers and the EFP velocities

    Structure R/
    (mm)
    h1/
    (mm)
    h2/
    (mm)
    r1/
    (mm)
    r2/
    (mm)
    α1/
    (°)
    α2/
    (°)
    v/
    (m/s)
    Equal wall thickness conical 8 2.00 2.00 134 140 755
    Equal wall thickness conical dome 8 2.00 2.00 11.35 11.35 136 136 818
    Variable wall thickness conical dome 8 1.64 2.00 11.25 12.23 134 140 958
    下载: 导出CSV

    表  2  壳体厚度与EFP速度的关系

    Table  2.   EFP velocity vs. shell thickness

    Shell thickness/(mm) EFP velocity/(m/s)
    0 891
    2 928
    4 934
    6 941
    8 945
    下载: 导出CSV

    表  3  不同起爆方式下的EFP速度及MEFP飞散角

    Table  3.   EFP velocity and MEFP flying angle under different initiation modes

    Initiation modes EFP velocity/(m/s) Flying angle/(°)
    Center Outer-ring
    Point initiation 959 395 45.72
    Surface initiation 1290 1240 0.56
    下载: 导出CSV

    表  4  不同支架结构下EFP的速度及MEFP飞散角

    Table  4.   EFP velocity and MEFP flying angle with different brackets

    Bracket EFP velocity/(m/s) Flying angle/(°)
    Center Middle Outer-ring Center Middle Outer-ring
    Plane bracket 1300 1230 1140 0 8.3 15.6
    Curve bracket 1330 1350 1410 0 16.2 28.0
    下载: 导出CSV

    表  5  MEFP战斗部各位置弹丸的飞散角

    Table  5.   MEFP flying angle of projectiles at different locations

    EFP location Flying angle (Sim.)/(°) Flying angle (Exp.)/(°) Error/(%)
    Center 0 0 0
    Middle 8.4 7.9 6.40
    Outer-ring 14.5 14.8 2.01
    下载: 导出CSV

    表  6  孔洞大小及散布距离

    Table  6.   Hole size and distribution range

    Hole No. Hole size Distribution range
    Sim./(cm) Exp./(cm) Error/(%) Sim./(cm) Exp./(cm) Error/(%)
    7.3 8.1 11 0 0 0
    6.8 5.3 28 21 17 23
    6.4 5.6 14 45 47 4
    下载: 导出CSV
  • [1] 吴小蓉, 黄德武, 王猛.三罩式战斗部结构的设计及实验研究[J].沈阳理工大学学报, 2007, 26(1):72-74. doi: 10.3969/j.issn.1003-1251.2007.01.020

    WU X R, HUANG D W, WANG M.Design and experimental study on multiple explosively formed penetrator[J]. Journal of Shenyang Ligong University, 2007, 26(1):72-74. doi: 10.3969/j.issn.1003-1251.2007.01.020
    [2] BLACHE A, WEIMANN K.Multi-EFP-charge for light weight armor defeat[C]//18th International Symposium on Ballistics.San Antonio: TX Institute for Advanced Technology, 1999: 419-425.
    [3] FONG R, NG W, THOMPSON L M, et al.Multiple explosively formed penetrator (MEFP) warhead technology development[C]//19th International Symposium of Ballistics.Switzerland: IBC, 2001: 563-567.
    [4] 周翔, 龙源, 余道强, 等.多弹头爆炸成型弹丸数值仿真及散角影响因素[J].兵工学报, 2006, 27(1):23-26. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2006.01.006

    ZHOU X, LONG Y, YU D Q, et al.Numerical simulation and effect analysis for radial dispersion of MEFP[J]. Acta Armamentarii, 2006, 27(1):23-26. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2006.01.006
    [5] 赵长啸, 龙源, 纪冲, 等.一体式多爆炸成型弹丸战斗部数值模拟与实验仿真[J].兵工学报, 2013, 34(11):1392-1397. doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2013.11.008

    ZHAO C X, LONG Y, JI C, et al.Numerical simulation and experimental research on integral multiple explosively formed projectile warhead[J]. Acta Armamentarii, 2013, 34(11):1392-1397. doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2013.11.008
    [6] FU J P, CHEN Z G, HOU X C, et al.Simulation and experimental investigation of jetting penetrator charge at large stand-off distance[J]. Defence Technol, 2013, 9(2):91-97. doi: 10.1016/j.dt.2013.06.001
    [7] SAROHA D R, SINGLY Y, MAHALA V K.Single point initiated multi-EFP warhead[C]//Proceedings of the 25th International Symposium on Ballistics.Beijing: China Science and Technology Press, 2010: 1298-1303.
    [8] ZHAO C X, QIAN F.Influence of liner material on formation of multiple explosively formed projectiles warhead parameters[J]. Adv Mater Res, 2015, 1096:37-41. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1096
    [9] 时党勇, 李裕春, 张胜民.基于ANSYS/LS-DYNA8.1进行显式动力学分析[M].北京:清华大学出版社, 2005:264-281.

    SHI D Y, LI Y C, ZHANG S M.Explicit dynamic analysis based ANSYS/LS-DYNA8.1[M]. Beijing:Tsinghua University Press, 2005:264-281.
    [10] 曹兵.EFP对有限厚603靶板侵彻的试验研究[J].火工品, 2007(1):48-50. doi: 10.3969/j.issn.1003-1480.2007.01.015

    CAO B.Test on the law of EFP penetrating 603 armor[J]. Initiators & Pyrotechnics, 2007(1):48-50. doi: 10.3969/j.issn.1003-1480.2007.01.015
  • 加载中
图(8) / 表(6)
计量
  • 文章访问数:  7158
  • HTML全文浏览量:  3069
  • PDF下载量:  221
出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-11
  • 修回日期:  2017-03-16

目录

    /

    返回文章
    返回