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圆锥-球缺药型罩聚能战斗部结构优化设计❋周方毅;詹发民;吴晓鸿;商海铭;马蒙蒙【摘要】针对现代舰船抗爆炸与冲击能力的日益提升，提出了一种圆锥-球缺组合药型罩聚能战斗部在鱼雷上的应用，建立了该战斗部水中接触爆炸钢质靶板的力学物理模型，并通过试验对数值模拟结果进行了验证性研究。
采用正交设计方法，设计了16种不同参数的圆锥-球缺聚能战斗部的结构，利用该模型进行了数值计算，得到了战斗部的最佳结构，为高效聚能战斗部的设计提供了理论依据。
%A kindof tapered and spherical combined liner shaped charge warhead was designed, for that anti-explosion and shock resistance of modern ships is improved increasingly. The physics model of this warhead underwater contact blasting to steel target was built, and numerical simulation result was validated by using test. The structures of tapered and spherical combined liner shaped charge warhead were planned by orthogonal design with 16 kinds of different parameters. Numerical simulation was done by using the above model, and the best structure of warhead was gotten, which supplied theoretical basis for design of high-powered shaped charge warhead.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P43-47)【关键词】聚能战斗部;结构优化;正交设计;爆炸成型弹丸【作者】周方毅;詹发民;吴晓鸿;商海铭;马蒙蒙【作者单位】海军潜艇学院防险救生系山东青岛，266042;海军潜艇学院防险救生系山东青岛，266042;海军潜艇学院训练部山东青岛，266042;海军潜艇学院防险救生系山东青岛，266042;海军潜艇学院防险救生系山东青岛，266042【正文语种】中文现代舰船的抗爆炸与冲击能力随着科技的进步而日益增强：壳体材料采用高强度合金钢，壳体结构一般采用双层壳体或者复合结构[1]。
药型罩形状对破甲威力的影响分析与研究赵玉清1 盛鹏1王小波2张海娟3（1.豫西工业集团有限公司2.总装备部武汉军代局驻邓州地区军代室************ 3.豫西工业集团有限公司）摘要：利用ANSYS12.0 仿真软件数值模拟了圆台形药型罩、柱锥形药型罩、圆锥形药型罩聚能装药形成射流的过程，分析研究了三种形状的药型罩压垮过程、射流头部速度。
将仿真模拟情况与实际破甲试验结果进行了对比分析。
结果表明，柱锥形药型罩将射流头部速度能够提高20％，破甲深度可以提高15％～20％。
Abstract:This paper numerically simulated,through simulation software ANSYS12.0,the shaped charge jets＇forming processes of the truncated cone-shaped liner,the tapered column-shaped liner and the cone-shaped liner,and respectively analyzed and studied the collapsing velocities and the jet head＇s velocities of all three. The result, by comparing the simulation with real armor-penetrating tests,shows that the tapered column-shaped liner can improve the jet head＇s velocities by 20％ and the penetrating depth by 15％～20％。
关键词：药型罩、射流速度、破甲威力0 引言破甲是利用聚能装药原理，通过炸药的聚能爆轰作用使金属罩压跨变形而锻出有高质心速度和一定结构形状的金属射流，通过高速射流进行破甲。
1聚能战斗部研究现状自上个世纪90年代以来，以美国为主要作战国的历次局部战争和军事打击行动中，钻地弹都为其实现军事目的乃至战争的胜利发挥了巨大的作用。
美国装备了大量钻地弹，但主要都以动能型侵彻战斗部为主，依靠弹体飞行动能侵彻到掩体内部后，引爆弹内的高能炸药，毁伤目标。
针对动能型侵彻战斗部的缺点，20世纪80年初美国LLNL实验室开发了两级串联侵彻战斗部。
串联侵彻战斗部由前级聚能装药、后级动能侵彻体、引信和壳体等组成。
后级动能侵彻体内装有高能量、低敏感度炸药。
引信在最佳炸高点起爆前级聚能装药，依靠聚能装药所形成的高速粗大射流对钢筋混凝土目标进行有效的侵彻，后级动能侵彻体靠动能沿着前级开出的孔洞继续侵彻，经一定的延时后引爆后级装药，毁伤目标。
2聚能战斗部简介聚能装药又称成型装药或空心装药，装药的一端带有金属凹槽，即药型罩。
在另一端起爆后，产生高温、高压爆轰产物迅速压垮金属药型罩，使其以高速在轴线上碰撞，形成能量密度更高的金属射流，从而实现对靶体的侵彻。
3影响射流侵彻的因素3.1炸药3.1.1爆压炸药的爆压是影响侵彻威力的最主要因素，而爆压由爆速和密度决定，不同炸药的成型装药侵彻深度不同，试验使用同样的药型罩及靶板，只改变炸药种类。
由爆炸动力学可知爆压与炸药密度和爆速存在以下关系：ρcj=14ρe D2，炸药爆压与侵彻深度存在线性关系，即爆压越高侵彻深度也越大。
3.1.2炸药尺寸在选用炸药时，首先应选用爆轰压力高，密度和爆热大的炸药。
此外，用于破甲弹的炸药还应具有低的机械感度、良好的强度和高的临界应力以保证发射安全，同时还应有良好的成型性和热安定性。
带隔板的成型装药由主、副药柱组成；不带隔板的装药仅有主药柱。
不带隔板的装药从罩顶到装药顶部一般取25~ 35mm。
3.2隔板采用隔板的目的是改变爆轰波形，使炸药的能量较充分地作用在药型罩上，提高作用在药型罩上的爆压。
隔板材料要求声阻低、隔爆性能好、与炸药相容性好、有一定的强度，而且密度小，常用的有胶布塑料、泡沫塑料等。
带大隔板爆炸成型弹丸战斗部药型罩结构研究祖旭东;黄正祥;朱传胜【摘要】An analytical model for calculating the collapse velocity of a liner element under the impact of Mach wave is proposed based on the characteristics of detonation wave transmitting in a charge embedded wave shaper of explosively formed projectile ( EFP ) to research the liner configuration. The theoretical results show that, local thickening of the liner top can reduce the collapse velocity of the top element significantly and avoid the damage at the nose of the EFP;the overmuch increment of the thickness of the liner top leads to droplets and hollows,and is adverse to the stability and the penetration capability of the EFP. The simulations reveal that, the EFP initial velocity and length-diameter ratio are barely decreased due to thickening the top of the liner;the thickness increment between 12 . 5％ and 25 . 0％ can inhibit the damage at the nose of the EFP and avoid droplets and hollows. The X-ray results are identical to the simulation results reasonably well.%为研究爆炸成型弹丸(EFP)药型罩结构,基于爆轰波在有大直径隔板的EFP装药结构中的传播特性,建立了马赫波作用下罩顶微元压垮速度理论计算模型.理论计算结果表明,药型罩顶部局部加厚可以显著地降低罩顶微元压垮速度,避免EFP头部断裂;当厚度增加量过大时会导致EFP头部出现射滴和包心,对EFP飞行稳定性和侵彻威力造成负面影响.数值模拟结果表明,罩顶局部加厚不会显著降低EFP速度和长径比;当罩顶局部厚度增加量为12.5％～25.0％时,既能避免EFP头部断裂,又能避免EFP头部出现射滴和包心.对带隔板EFP战斗部进行了X光实验,实验结果验证了数值模拟结果的正确性.【期刊名称】《南京理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】5页(P676-680)【关键词】爆炸力学;爆炸成型弹丸;战斗部;药型罩;马赫波;隔板【作者】祖旭东;黄正祥;朱传胜【作者单位】南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TJ303.4与射流相比,爆炸成型弹丸(Explosively formed projectile,EFP)具有对炸高不敏感、反应装甲对其影响小、侵彻后效大等优点,已经应用于多种反装甲武器系统中。
串联战斗部前级聚能装药和隔爆结构设计与实验研究段建;杨黔龙;周刚;初哲;田亚军;张颖【摘要】前级聚能装药侵彻技术和两级隔爆技术在串联战斗部的设计研究中占有重要地位.从理论分析、实验研究的手段出发,分析了前级装药的结构设计及前级装药爆炸对后级的影响,设计了两种药型罩结构的聚能装药侵彻混凝土靶实验,以及以多孔铝为隔爆体的隔爆防护实验.实验结果表明,设计的前级装药在混凝土靶上侵彻出了深度为8.2倍、孔径为0.4～0.6倍装药口径的孔洞;所采用的多孔铝隔爆结构有效地防护了二级弹体的破坏.实验效果比较理想.【期刊名称】《高压物理学报》【年(卷),期】2006(020)002【总页数】5页(P202-206)【关键词】串联随进战斗部;聚能装药;爆炸成型弹丸;多孔铝;隔爆体【作者】段建;杨黔龙;周刚;初哲;田亚军;张颖【作者单位】西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024;西北核技术研究所,陕西,西安,710024【正文语种】中文【中图分类】TJ410.31 引言串联随进战斗部第一级采用聚能装药，第二级为随进的动能弹。
当串联随进战斗部接近目标一定高度时，前级聚能装药首先起爆形成高速弹丸[1]对目标沿弹头方向炸开一个洞口，第二级随进动能弹依靠本身的动能沿此洞口继续侵彻，随进战斗部上以延时或智能引信引爆该侵彻战斗部主装药，并最终毁伤目标。
在进行串联随进战斗部的研究时，前级聚能装药侵彻技术及两级隔爆技术的研究非常重要。
前级装药对混凝土目标的侵彻效果决定了前级装药是否能在目标靶上侵彻出孔径足够大、深度足够深的孔洞，以便为第二级随进弹的继续侵彻开辟有利通道。
隔爆的采用，是为了保证第二级随进弹在前级装药爆炸冲击下免受损伤，并且能够顺利穿进前级装药侵彻的孔洞内。
半球型药型罩聚能装药侵彻混凝土的数值模拟
赵书超;陈国光;仝哲;张玲娜;侯丹;张辉
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】本文采用Ls_dyna有限元分析软件对半球型药型罩聚能装药爆炸形成杆式聚能侵彻体及其对混凝土的侵彻作用进行了数值模拟，结合威力效应实验，对其成型及侵彻过程进行了研究，获得了半球型药型罩装药结构形成侵彻体的形状、头尾速度及它们对混凝土靶的侵彻参量。
初步获得半球型罩对混凝土目标的毁伤特性，为同类装药优化设计提供参考。
【总页数】2页(P140-140,135)
【作者】赵书超;陈国光;仝哲;张玲娜;侯丹;张辉
【作者单位】中北大学机电工程学院;中北大学机电工程学院;徐工集团;山东特种工业集团有限公司;山东特种工业集团有限公司;山东特种工业集团有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.大锥角药型罩聚能装药侵彻混凝土实验研究
2.大锥角药型罩聚能装药结构对混凝土介质侵彻研究
3.椭球型罩聚能装药侵彻混凝土的数值模拟研究
4.超聚能-球缺复合药型罩形成侵彻体的数值模拟
5.超聚能-球缺复合药型罩形成侵彻体的数值模拟
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高效聚能战斗部对圆柱壳靶板毁伤效应研究詹发民;周方毅;王兴雁;姜涛【摘要】对一种圆锥、球缺组合药型罩高效聚能战斗部展开研究.分析其作用机理,建立该战斗部侵彻圆柱壳靶板的力学物理模型,进行数值模拟计算.研究表明,该战斗部利用聚能射流能为后续EFP弹丸随进破坏提供运动空间,增强对目标的破坏效应.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(036)006【总页数】4页(P73-76)【关键词】聚能战斗部;圆柱壳;毁伤效应;爆炸成型弹丸【作者】詹发民;周方毅;王兴雁;姜涛【作者单位】海军潜艇学院,山东青岛266042;海军潜艇学院,山东青岛266042;海军潜艇学院,山东青岛266042;海军潜艇学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TJ630;TJ760.31现代舰艇大多采用高强度合金钢作为壳体，其抗爆炸冲击能力大幅提高。
即使普通爆破型战斗部命中该目标后，也很难对其造成毁灭性的打击［1－2］。
因此有必要研制新型战斗部，提高其破坏威力，而聚能战斗部是一个理想的选择。
一般情况下，大部分聚能装药战斗部通过聚能射流或爆炸成型弹丸 (EFP)［3－4］对目标进行破坏，破孔尺寸较小，毁伤效果受到一定的影响。
基于此，本文采用一种新型药型罩结构设想应用于鱼雷战斗部。
战斗部采用圆锥与球缺组合药型罩结构［5］，利用前级聚能射流为后续EFP弹丸开辟通道，减小弹丸运动阻力，从而提高聚能战斗部的破坏威力。
利用有限元软件ANSYS/LS－DYNA展开数值模拟计算，得到期望的效果。
高效聚能战斗部主要由起爆装置 (雷管)、传爆药柱、主装药、组合药型罩、空腔等组成，其结构如图1所示。
其中，组合药型罩由锥形罩与球缺罩复合而成。
空腔主要用于为装药提供炸高，提高其破坏效能。
该聚能战斗部将普通药型罩改变成组合药型罩，分别由后续主药型罩 (球缺罩)和前级副药型罩(锥形罩)组成。
其中，前级副药型罩主要用于形成金属射流对目标进行开孔作业，后续主药型罩用于形成EFP弹丸破坏目标。
