炮射温压弹对人员目标的毁伤效能研究

分析了炮射温压弹对人员目标的各种毁伤效应。基于某杀爆弹模型设计了三种温压弹模型,计算了两种弹药模型的超压场和破片场,比较了两种弹药模型对于人员目标的毁伤效能。研究表明炮射温压弹不仅能提高超压毁伤威力,也能保持较高的破片毁伤威力。研究结果可为炮射温压弹的优化设计和毁伤效能分析提供重要参考。     

反潜战斗部对耐压壳结构的毁伤威力评估方法与实验

针对反潜(鱼雷/深弹)战斗部多类型、水下爆炸多效应以及目标结构多样式等特点，研究归一化的战斗部毁伤威力表征与评估方法。基于最具代表性的艇体结构(耐压壳)毁伤，综合考虑大变形、撕裂破口和聚能穿孔等效应，提出一种通过综合毁伤威力指数量化表征并评估战斗部毁伤威力的方法，适用于各种典型反潜战斗部以及典型单层、双层壳体结构。设计模拟单层、双层壳体结构的毁伤效应靶标，进行爆破、聚能和聚爆3种模拟战斗部的海上试验，分别获得了3种战斗部对两种壳体结构的综合毁伤威力指数，并据此完成了量化对比与分析。研究结果表明：所提评估方法可量化给出同一战斗部对不同艇体结构，以及不同战斗部对同一艇体结构的毁伤威力差别；同等条件下，爆破和聚能战斗部分别对单层、双层壳体靶标具有相对更大的毁伤威力，聚爆战斗部对两种类型结构靶标伤威力均优于单纯的爆破或聚能战斗部；不同战斗部对双层壳体靶标较单层壳体靶标的毁伤威力均有所下降，其中爆破战斗部下降90%以上，聚爆战斗部下降近80%,而聚能战斗部下降只有不到20%。     

杀爆弹对地面钢筋混凝土目标毁伤研究

针对杀爆弹对地面钢筋混凝土构筑工事的毁伤需求,进行了杀爆弹对不同厚度钢筋混凝土靶板的累积毁伤试验,建立了杀爆类弹药对地面钢筋混凝土工事目标毁伤命中弹数分析模型,计算了不同射程时的射击用弹量,所得结果与实际数据相符。     

杀伤爆破战斗部起爆方式对地面目标杀伤威力的影响

为提高杀伤爆破（简称杀爆）战斗部对地面目标的毁伤威力,利用靶场静爆试验和数值模拟方法开展了序贯起爆网络下的定向战斗部威力研究。基于LS-DYNA有限元程序分析不同起爆方式下杀爆战斗部的破片飞散规律,编写C语言程序获得有效破片落地时的分布密度和能量分布,结合毁伤概率法计算战斗部在落角、落速、落高不同运动参数下的有效毁伤面积。研究结果表明：偏心两线和偏心三线序贯起爆在定向方向的速度增益为20.3%、19.8%,序贯起爆可有效改善破片的飞散角,提高破片的落地动能和密度,进一步提高战斗部毁伤面积;偏心两线序贯起爆时战斗部的毁伤效能最高,有效毁伤面积增益最高可达809.1%;该毁伤面积计算方法可较好地反映出破片密度和动能对毁伤效能的影响,为不同起爆方式下杀爆战斗部的毁伤评估提供参考。     

破片战斗部打击下导弹毁伤评估仿真

利用射击线技术构建了破片式战斗部对导弹毁伤评估模型;基于蒙特卡洛随机模拟试验法．开发了计算程序,进行破片式战斗部打击下导弹毁伤概率变化规律研究。研究结果能为导弹生存力提高和反导弹药威力设计等提供重要参考与指导。     

火箭杀爆弹动爆毁伤幅员计算方法与可视化仿真实现

研究火箭杀爆弹动爆下毁伤幅员计算模型和可视化仿真的实现技术,基于火箭弹实战打击过程,对弹药发射及终端作用过程进行数学建模。据此,采用C++编程语言建立可视化仿真平台,数据驱动显示作用过程和计算结果。针对具体案例进行全过程仿真演示,实时计算输出杀爆弹动爆毁伤幅员。该仿真平台的实现为火箭杀爆弹动爆毁伤评估提供工具,为实战运用和武器系统设计提供支撑。     

火箭杀爆弹毁伤幅员仿真

研究不同条件下火箭杀爆弹毁伤幅员的分布形态以及影响规律,基于杀爆弹毁伤效应分析模型,建立火箭杀爆弹毁伤幅员仿真系统。对不同落角、炸高条件下火箭杀爆弹毁伤幅员进行仿真计算,掌握不同落角、炸高条件下火箭杀爆弹毁伤幅员的变化规律。分析结果表明,毁伤幅员与引信启动高度呈非线性变化趋势,大落角情况下毁伤幅员变化趋势存在极点,小落角情况下毁伤幅员呈非线性减小趋势。研究结果可为火箭杀爆弹的引战系统设计提供参考。     

弹药战斗部效力评定毁伤场理论研究

文中建立了评定弹药战斗部效力的毁伤场理论,并提出了等毁伤曲面、毁伤梯度、毁伤势、毁伤算子等相关概念。毁伤场理论的建立将改变传统弹药战斗部效力评定的方式,将弹药战斗部效力评定和目标毁伤问题引入到三维空间场中。     

破片式战斗部对飞机类目标毁伤评估方法研究

建立了破片式战斗部对飞机类目标的毁伤评估模型,包括目标及战斗部破片场的描述、部件的毁伤准则、破片场与目标的交会分析、部件及目标毁伤评估等内容。通过树图分析了部件毁伤与目标毁伤之间的关系,并由部件毁伤概率得到飞机目标毁伤概率。该模型可以评估任意弹目交会条件下,破片式战斗部对飞机类目标的毁伤能力,可应用于战斗部设计与优化、整个武器系统的效能评估、飞机易损性以及战场生存能力评估。以某飞机为例,对其进行了毁伤评估计算,得到不同脱靶量和战斗部爆炸位置处的飞机毁伤概率。     

定向战斗部毁伤效能评估

准确的毁伤效能评估能够更加全面地分析评估战斗部的威力,对战斗部的评估和优化具有重要指导意义.定向战斗部能够提高弹载装药的能量利用率,但是其毁伤效能评估并不完善.针对定向战斗部毁伤评估存在的关键难题建立柱坐标系下引信-战斗部配合模型,考虑弹体的滚转角因素,基于激光周向探测引信提出最佳起爆延时和最佳起爆方位计算方法,通过实验验证的数值模型提取威力场打击迹线数据,最终形成适用于定向战斗部的毁伤效能评估程序.利用该程序计算不同定向战斗部结构对某直升机目标的毁伤概率,结果表明:圆柱和棱柱两种战斗部对目标的毁伤概率都随着弹目距离的增大而减小,但是棱柱型战斗部减小幅度远小于圆柱战斗部;棱柱型战斗部在30 m弹目距离时对该直升机目标的毁伤概率仍然能达到0.538.     

聚焦战斗部对战斗机毁伤效能计算模型

针对聚焦战斗部的设计需要,文中对聚焦战斗部对战斗机的毁伤效能进行了评估。通过对飞机目标进行易损性分析,建立目标毁伤模型,以战斗部单发命中毁伤概率为评估指标,采用蒙特卡洛法对聚焦战斗部的终点效应进行了评估。通过对计算结果的分析,可得到该型战斗部的命中毁伤概率随导弹相对于目标速度的超出值的减小而减小,随圆概率偏差的减小而增大,随引信启动时间的增大而减小,与理论分析结果相一致。     

水下目标爆炸毁伤时战斗部相似律仿真与试验

在进行水中兵器战斗部对目标的爆炸毁伤试验时,为了确定能否由缩比战斗部对目标的毁伤效应推广预测原型战斗部,根据相似理论首先确立了战斗部尺寸、冲击波测点距离以及靶板距离采用相同缩比时的几种研究模型,然后通过数值仿真结合水下爆炸试验测试的方法,计算了冲击波压力与靶板应变,并进行了比较分析。结果表明,各研究模型的仿真结果与试验结果吻合较好,各模型对应的冲击波压力与靶板应变之间的偏差都很小,说明满足相似律的缩比模型能够预测原型战斗部对水下目标的爆炸毁伤特性。本文结论为战斗部水下爆炸的威力评估提供了依据。     

分布式MEFP战斗部对空中目标毁伤概率仿真研究

为提高对空中目标的拦截与毁伤概率,提出一种基于分布式多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部的拦截方式,并给出计算毁伤概率的工程算法。通过目标构型分析建立目标等效模型,在此基础上建立分布式MEFP战斗部与等效目标的交汇模型,并利用射击线技术,构建分布式MEFP战斗部对空中目标毁伤概率的计算模型。利用蒙特卡洛方法对毁伤概率进行了仿真。结果表明:弹目交汇距离、EFP速度及目标终点速度对毁伤概率具有较大的影响,研究结果为分布式MEFP战斗部威力设计提供了重要参考。     

复合 MEFP 战斗部侵彻性能及其后效的仿真研究

为研究新型复合 MEFP 战斗部在破甲武器中的应用,运用 ANSYS ／LS-DYNA 有限元分析软件,采用多物质ALE 流固耦合算法,对复合 MEFP 战斗部侵彻体成型过程进行数值仿真计算,研究其侵彻体性能,并选择靶板进行侵彻,分析侵彻性能及穿孔孔径和毁伤范围,最后以后效靶板进行验证,综合分析复合 MEFP 战斗部的侵彻性能及后效影响;结果表明：该复合 MEFP 聚能战斗部在起爆方式选取单点同时起爆时,形成互不影响的1个主 EFP 和4个辅EFP,可以同时侵彻靶板,提升侵彻性能;主、辅 EFP 侵彻钢靶使孔径增大,并且提升了战斗部毁伤范围;复合 MEFP战斗部后效作用明显,侵彻后效靶板的孔径为48 mm,大大提升了 EFP 战斗部的毁伤性能。     

全含能侵彻战斗部对多层钢介质的毁伤威力表征技术

为实现全含能侵彻战斗部毁伤威力的有效评价,基于125 mm火炮建立了全含能战斗部毁伤威力表征试验系统,从侵彻扩孔、高温高压、纵火引燃等多个方面对战斗部毁伤威力进行了多物理场信息描述。结果表明,16 kg战斗部在952 m·s^-1速度条件下侵彻5层钢靶能够形成强烈火光,持续时间约120 ms,最大扩散范围超6 m×10 m,最高温度约2100℃,相比于惰性战斗部,温度增益约1270℃,1.2 m处的超压增益约为0.16~0.5 MPa,对5层钢靶破孔面积的累计增益达到300%以上,对油箱燃油有良好的纵火引燃效果。     

基于改进粒子群优化算法的近炸引信最佳炸高计算方法

针对近炸引信适时起爆战斗部关系到对目标有效攻击乃至高效毁伤的问题,提出研究引信与战斗部配合的最优关系计算方法。建立引信近炸时战斗部威力数学模型,依据粒子群优化算法分析相关参数之间的关系;利用欧拉距离法对惯性权重进行动态更新,得到改进粒子群优化算法,将其应用于数学模型中,获得引信与战斗部配合威力计算模型。通过仿真实验得出杀伤面积与引信近炸时炸高、弹丸落角的关系,确定引信与战斗部配合最佳威力的条件,计算最大杀伤面积、90%杀伤面积对应区间和对应炸高。结果表明：该方法是可行和有效的,比传统方法计算最大杀伤面积精度更高,比粒子群优化算法收敛速度更快,更能满足靶场试验和实战化射击对计算速度的需求。     

基于物理杀伤面积的杀爆战斗部最佳炸高计算模型

为解决地面目标的多样性和随机性导致平均效率面积难以准确计算的问题,提出基于物理杀伤面积的杀 爆战斗部杀伤威力评定方法,并以此作为确定杀爆战斗部最佳炸高的依据。由给定的末端弹道参数及杀爆战斗部破 片参数,建立物理杀伤面积的计算模型,编制计算程序并以物理杀伤面积最大作为确定炸高的条件。计算结果表明： 导弹落速及导弹落角对杀爆战斗部最佳炸高均有较大影响。该方法可作为杀爆战斗部最佳炸高确立以及破片参数优 化的依据。     

杀爆战斗部设计专家系统研究

采用VC6.0编程语言、OpenGL 3D API图形库和数据库技术,开发了一种快速杀爆战斗部建模与威力分析的专家设计系统。该系统可对杀爆战斗部快速几何建模,特征参数自动计算,破片、冲击波威力参数计算与分析,用于杀爆战斗部方案快速设计和威力评估。