防护工程中遮弹层的研究进展

有效利用遮弹层以抵抗钻地弹侵彻与爆炸是当前防护工程中重要的研究内容。为有效选用与研制遮弹层,从其几何形状、复合材料以及分层结构等方面,综述国内外遮弹层研究的发展历程,总结研究现状与成果。同时根据新型武器和现代战争的发展特点指出遮弹层研究面临的问题与发展趋势,认为研究高速侵彻下的材料性能,发展机动性能强的单机掩蔽库遮弹体系,注重对新材料、新结构的战斗力生成的研究,加强与其他防护技术结合以构建综合防护体系是未来的研究趋势。     

含钢丝网遮弹层的结构靶的力学性能与枪弹射击试验研究

综述了国内外抗侵彻材料的研究现状,并借鉴前人研究复合遮弹层的技术和经验,提出了一种新型材料——钢丝网遮弹层,并以不同的基体材料和不同的钢丝网含量制作多种结构的试件,对它们进行了步枪弹射击试验和抗弯、抗压、抗冲击等静动态试验研究,并与钢纤维水泥砂浆做性能对比。试验表明,钢丝网的使用能显著改善基体材料的抗侵彻性能和静动态力学性能;钢丝网水泥细砂浆可作为遮弹层的优选材料且在工艺允许的范围内,随钢丝网的层数增加,其静动态力学性能随之提高。     

一种偏航型遮弹层侵彻深度评估方法

偏航型遮弹层作为一种新型复合遮弹层已引起世界各国防护工程界的极大关注。为合理评估偏航型遮弹层的弹体侵彻深度,在弹体垂直入射和斜入射的侵彻深度计算方法基础上,通过引入斜入射偏转系数和偏航层偏转系数来综合考虑弹体攻角效应、命中姿态以及靶体自由表面等因素的影响,建立了概率意义上的偏航型遮弹层侵彻深度简化计算公式。计算结果表明:斜入射偏转系数随命中角和初始攻角的增大而减小,随命中速度增大而增大;偏航层偏转系数随命中速度增大而减小。侵彻深度评估公式的计算结果与试验结果吻合较好,当命中速度较小时,理论计算结果与试验结果较为接近;当命中速度较大时,理论计算结果与试验结果偏差稍大,说明当命中速度较大时弹头部分发生严重变形或破坏,实际的侵彻阻力大于理论值,评估公式尚需进一步修正。     

动能弹侵彻机理及其防护研究进展

动能弹是一种打击地下深层战略目标的重要武器装备,研究其侵彻机理及防护技术意义重大。综述了近年来动能弹侵彻机理的相关研究进展,指出国内外动能弹侵彻机理的实验研究多集中在v＜1300 m／s的中低速范围内,经验公式多考虑弹体为刚性弹或变形非消蚀弹,相关的理论模型和数值模拟研究已初成体系,而动能弹高速／超高速侵彻技术的研究仍处于起步阶段,其破坏机制尚不清晰;从增大遮弹层强度、优化遮弹层结构和设计偏航层3个方面总结了新型抗侵彻防护技术的研究成果;对未来的研究工作提出了建议。     

冲击荷载作用下球壳形遮弹板应力场的动光弹实验研究

用动态光弹性法，对球壳形遮弹板受冲击载荷作用时的应力场进行了实验研究，指出了等厚球壳形遮弹板结构的合理性，同时也分析了反射应力波和应力集中对遮弹板的影响，并据此提出了一些设计原则与改进措施。     

典型电磁驱动拦截体的交会过程仿真研究

为研究两种典型结构电磁驱动拦截体与模拟130 mm侵爆动能弹的交会作用过程,利用AUTODYN软件进行了数值仿真,得到了拦截体对该型模拟弹的毁伤效应初步规律。结果表明:拦截体与模拟弹在一定动能比率和碰撞角度的交会条件下,能明显改变模拟弹的空中姿态,使其偏航,也可破坏其结构,产生显著的塑性变形,影响其侵彻性能,达到遮弹目的;采用控制交会方式、变换拦截体结构等方法,将产生不同的毁伤效应,可适应多种防护需求。     

“三明治”装甲结构的夹层材料效应研究

为研究"三明治"结构中的夹层材料效应对被动反应装甲设计的重要意义,文中采用试验研究和数值模拟相结合的方法,对比研究了多种材料夹层结构的抗弹机理和性能。结果表明,利用夹层材料在冲击作用下的体积膨胀和不规则变形对弹体形成侧向干扰,使弹体产生偏航是提高夹层结构抗弹能力的重要机制。新型材料超高分子量聚乙烯纤维板(UFRP)作夹层时,结构抗弹效果最好。     

表面异形遮弹层的诱偏机理与试验

为揭示表面异形遮弹层的诱偏机理,采用Hertz接触理论建立了弹体与偏航层中异形体撞击的力学模型,综合考虑了弹体入射姿态、命中速度以及异形体材料特性、几何参数等因素的影响,并根据刚体运动学理论进一步导出弹体与异形体撞击过程中的运动微分方程.弹体偏转角随命中速度增大而增大;在一定速度范围内,计算结果与试验数据较为接近.结果表明,弹体在撞击异形体的过程中受到巨大的非对称力作用,且其作用随命中速度增大而增大,致使产生较大的攻角和角速度,削弱了弹体侵彻威力.     

层合板抗弹混杂结构优化试验研究

弹道冲击下具有一定混杂比例的纤维增强层合板,其抗弹效率与混杂结构相关。针对三种层间混杂层合板结构在微曲面柱形弹高速侵彻下的抗弹效率进行实验研究,并对其横向破坏模式展开分析,认为在弹道侵彻下层板结构横向纤维层存在吸能变形模式和抗弹机理的差异,将导致不同层间混杂结构抗弹效率的发挥。同时基于层板结构的工艺要求,认为层间混杂结构是综合性能较好的混杂结构。     

弹载激光探测器失效模式分析及预防措施研究

从弹载激光探测器的原理、结构等方面,结合其使用环境及特点,采用FMEA方法分析了弹载激光探测器高过载、密封及污染等6种常见的潜在失效模式、后果及其原因或机理,并提出了降额设计、加大筛选、优化结构及工艺、器件加固等预防措施。旨在为分析和提高弹载激光探测器的储存性、可靠性提供设计和工艺控制的思路和参考。