杀伤战斗部简介

破甲杀伤复合战斗部仿真研究张俊;刘荣忠;郭锐;李刚【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2012(29)12【摘要】研究EFP毁伤效能优化问题,为增加常规EFP战斗部对目标周围有生力量与轻型装甲目标的毁伤效能,通过在战斗部周向增填球形预制破片的方式,提出一种轴向EFP、周向预制破片的新型破甲杀伤复合战斗部结构.针对一种结构尺寸,在考虑粘合剂、冲击载荷下材料动态性能的变化、破片之间的相互作用等因素下进行了数值模拟研究,应用LS-DYNA软件分析了成型结果与破片场的杀伤能力,最后研究了药型罩壁厚、内衬尺寸以及破片直径对上述类型战斗部的成型与杀伤能力的影响规律,可以为战斗部的多功能毁伤设计提供帮助.%To enhance conventional EFP warhead's damage efficiency on effective strength and light - weight targets , this paper proposed a new warhead structure: anti - armor and anti - personnel composite warhead. The configuration of this warhead is an axial EFP surrounded with prefabricated fragments. Aimed at a kind of warhead's structure dimensions, the simulation was carried out on the influence of adhesive, the interaction of fragments and dynamic properties of materials under dynamic impact load by LS - DYNA. The forming result and the damage ability of the fragment field were analyzed. Finally, the structure parameters such as cavity liner thickness, liner thickness and fragments' diameter influence law on warhead performance and damageability were studied. The results of this study can provide valuable help for multifunctional damaging design in warhead technology.【总页数】5页(P34-37,302)【作者】张俊;刘荣忠;郭锐;李刚【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;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】TJ410.2【相关文献】1.破甲/杀伤多用途战斗部结构设计及试验研究 [J], 王利侠;袁宝慧;孙兴昀;刘丰旺;唐斌;李妍妍;董立明2.新型破甲杀伤双用途子母弹对典型目标射击效力仿真 [J], 陶海军;吴晓云;仇磊3.非爆战斗部作用下军机杀伤概率仿真研究 [J], 吴建刚;李曙林;王鹏;曾德军4.破甲杀伤双用途子母弹毁伤效果仿真 [J], 孙来彬;黄烽;杜涛;陈岳军5.装填系数对破甲杀伤复合战斗部威力影响的数值模拟 [J], 李兴隆; 陈科全; 路中华; 高大元; 吕胜涛; 寇剑锋; 杨沙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

收稿日期：2017-09-08修回日期：2017-12-09作者简介：曹凌宇（1993-），男，河北新乐人，在读硕士。

研究方向：弹药工程。

摘要：为实现战斗部毁伤效能评估的简易化、易操作化，根据战斗部毁伤的基本理论，构建包含战斗部物理结构、作战效能、运用方式等特性的战斗部知识库和战斗部毁伤模型，并利用Lab Windows CVI 和C 语言设计开发了战斗部毁伤效能评估系统。

该系统具有良好的人机交互性能，实现了战斗部毁伤效能的快速评估。

关键词：榴弹战斗部，毁伤评估，系统设计，作战效能中图分类号：TJ410.2文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2019.01.020引用格式：曹凌宇，刘国庆，罗兴柏，等.战斗部毁伤效能评估系统设计与应用［J ］.火力与指挥控制，2019，44（1）：101-104.战斗部毁伤效能评估系统设计与应用曹凌宇1，刘国庆1，罗兴柏1，陈思扬1，路耀斌2（1.陆军工程大学石家庄校区，石家庄050003；2.中国华阴兵器试验中心，陕西华阴714200）Design and Application of Damage Efficiency Evaluation System for WarheadCAO Ling-yu 1，LIU Guo-qing 1，LUO Xing-bai 1，CHEN Si-yang 1，LU Yao-bin 2（1.Army Engineering University ，Shijiazhuang 050003，China ；2.China Huayin Weapon Test Center ，Huayin 714200，China ）Abstract ：Based on the basic damage theory of the warhead ，the knowledge base about warheadsand the damage model of the warheads including the physical structure ，combat effectiveness and mode of operation of the warheads are established.In order to realize the simplification and easier operationof the damage assessment of the b Windows CVI and C language are employed to design and develop the damage assessment system of the warheads.It has proved that this system possessed a good performance on human-computer interaction ，therefore the system can obtain a rapid assessment of the damage of the warhead.Key words ：warhead ，damage assessment ，system design ，operational effectiveness Citation format ：CAO L Y ，LIU G Q ，LUO X B ，et al.Design and application of damage efficiency evaluation system for warhead ［J ］.Fire Control &Command Control ，2019，44（1）：101-104.0引言精确打击、远程压制、高效毁伤是弹药作战应用中的三大重要技术指标，战斗部在武器系统完成高效毁伤目标或其他作战任务中扮演了极其重要的角色，针对不同目标，选择合适的战斗部，并准确评估其毁伤效能对提高作战效果具有重要军事价值和现实意义。

某大口径杀爆弹杀伤威力计算及优化设计李瑞;张明安;张龙;刘晓蕾;康狄【摘要】The terminal ballistic model was established according to the classical empirical for-mula that commonly used at home and abroad.On the basis of this model,the numerical simu-lation was carried out and the simulation results agreed with experimental data,so that the cor-rectnessof the model and the feasibility of the algorithm were validated.Then took the lethal area for the enemy combatant on the ground as the optimization goal,the charge structure, thickness of the shell and initiating conditions as optimization parameters,the constraint condi-tions of optimization variables determined by the design criterion of the projectile,the optimiza-tion model was established adopted genetic algorithm.The methods and results of the optimal design will provide reference for the design of whole trajectory of high explosive projectile.%根据国内外常用的经典终点弹道经验公式，建立了终点毁伤模型，并以该模型为基础进行了数值模拟计算，模拟计算结果与实际试验数据一致性较好，从而验证了该模型的正确性和算法的可行性。

关于侵彻战斗部引信的简单认识本学期我们选修了《机械工程概论》课程，系统科学的从机械设计原理、传动原理、正确使用和维护及故障分析等方面简单了解认识机械装置对于武器弹药毁伤提供基础，进而研究战斗部的设计毁伤机制，同时还可以利用总结的机械科学理论深层次地指导理论战斗部的实际战斗使用，增强我方进一步的杀伤力。

了解武器战斗部与毁伤效应演示，从武器弹药的理论知识清晰的了解到武器弹药战斗部内部的结构组成，都充满着鲜明的特点包括复杂的电路、巧妙的机械设计、先进的遥感装置，保障了战斗部对目标的毁伤效果。

钻地弹采用破片杀伤方式，引信通常为延时近炸引信或智能引信，目的是根据加速度计测量的加速度不同区分空穴和硬层甚至多层掩体，在适当的深度引爆战斗部。

侵彻战斗部一般采用大长径比，因武器携载能力限制，其直径一般不超过50厘米。

此外，为进行精确打击，弹上还装有控制、导引机构。

由于针对全球军事高技术条件下的信息化战争中，即“发现即被摧毁”。

现代精确制导武器命中精度的提高和打击威力的增大，对战场目标提出了更加严峻的挑战，我们为应对精确制导着手地下防御。

而地下防御设施却会在某种程度上有效地抵制这些武器的攻击：地下防御设施依托天然的地质结构防护层，使其具有很强的抗击首次打击能力，所以要求钻地在关键技术上提出更为严格的标准尤其在侵彻能力方面。

其中，引信是战斗部子系统中的一个非常重要的专用装置，可置于弹体内的不同位置。

引信是一个小型的精密器件，具有高度的准确性和可靠性，其是利用目标信息和环境信息，在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制装置（系统）。

根据不同炮弹弹种和对付目标的需要选择不同的引信。

引信按作用原理分为：触发引信、非触发引信和时间引信3种类型。

而钻地弹利用的是时间引信，目的是对钻地弹在侵彻过程中获得的冲击信号进行分析，判断是否达到了引信的起爆要求。

时间引信是指弹药发射、投掷、布设后，按照装定的时间作用的引信，又称为定时引信。

JSOW制导炸弹一、概述AGM—154“杰索伍”(JSOW)是美国海/空军联合发展的新一代通用防区外发射战术制导武器，目的是取代“小牛”式导弹和“墙眼”、“船长”、“石眼”式集束炸弹和老式激光制导炸弹。

该弹由德克萨斯仪器公司作为主承包商于1989年1月开始研制，1998年2月开始投入低速生产，1998年7月正式服役；用于装备美国海军和空军的各种战机，在敌方防空武器系统的射程外进行攻击，以提高飞行员和战机的生存能力。

该系列武器是一个低成本的滑翔式武器系列，采用1个公用弹体和3种不同的战斗部，构成3种型号。

JSOW-A（AGM-154A）采用内装BLU-97综合效应小炸弹的子母式战斗部，用来攻击软目标和面目标，迄今为止在战争中已使用了400多枚，载机为美国空军和海军的F/A-18, F-16, F-15, B-1, B-2 和B-52飞机。

JSOW-B（AGM-154B）采用内装BLU-108传感器引爆小炸弹的子母式战斗部，用来攻击装甲坦克目标，目前该弹正处于低速生产中。

第三个型号是JSOW-C（AGM-154C），采用雷锡恩公司研制的非致冷长波红外导引头和英国BAE系统公司研制的"布罗奇"单一式爆破杀伤和侵彻战斗部，用来攻击点目标和地下目标，具有防区外发射和发射后不管的精确打击能力。

2003年10月21，雷锡恩公司在加州中国湖的太平洋陆地靶场, 成功地进行了“联合防区外武器”(JSOW)中采用单一式战斗部的AGM-154C的发展阶段自由飞行试验，验证了该导弹按预事实定航路自主飞向目标区并以高精度攻击该目标的能力，表明能够满足所有自由飞行要求。

按计划进行的7次AGM-154C自由飞行试验中，有3次是采用实战用的“布罗奇”爆破杀伤战斗部，由F/A-18C/D战斗机在距目标最远为92.7千米、高度4.27～12.19千米发射，成功地击毁了硬/软目标，圆概率误差为1.22米，远小于所要求的3.05米。

杀爆战斗部破碎形态及破片飞散特性数值模拟研究
胡亚峰;张海林;陈战旗;李文博;宁小磊
【期刊名称】《兵器装备工程学报》
【年(卷),期】2024(45)5
【摘要】针对战斗部威力与毁伤效能评估需求,采用FEM和SPH方法基于相同的结构尺寸和材料参数构建了某型杀爆战斗部的数值模型,研究了杀爆战斗部的弹体破碎形态及破片飞散速度沿轴线分布规律,同时对爆炸能量在各物质之间的传递及分配情况进行了计算。

研究结果表明:SPH方法可以较好的模拟弹体裂纹扩展和破片生成,但在破片初速计算上,SPH方法忽略了爆轰产物加载过程,而FEM方法无法计算破片速度牵连作用,两者与试验结果相比分别偏低4.4%和7.5%,SPH方法可以更加准确反映爆炸能量在各物质之间的传递及分配规律,其中破片动能占爆炸总能量的36%,壳体拉伸、断裂的塑性变形能占爆炸总能量的5.7%。

【总页数】7页(P72-78)
【作者】胡亚峰;张海林;陈战旗;李文博;宁小磊
【作者单位】中国华阴兵器试验中心
【正文语种】中文
【中图分类】O384
【相关文献】
1.定向战斗部破片飞散的数值模拟与试验研究
2.圆弧杆球交错组合破片战斗部破片飞散特性数值模拟
3.D型预制破片战斗部破片飞散过程的数值模拟
4.杀伤战斗部
破片飞散特性的数值模拟5.基于数值模拟方法的中心起爆战斗部破片动态飞散特性研究
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大型杀爆战斗部动态威力计算型杀爆战斗部动态威力计算Lf:直堡全v/李天柁(第二炮兵工程学院西安7100~)《现代防御技术》I997年第5期r摘要首先,时动态下战斗部破片杀伤威力和爆炸威力进行了计算,在此基础上,再对多发弹对同一目标的杀伤威力进行了计算.1前言蹿'j),__\,3大型杀爆战斗部具有复杂的结构,并且处于高速运动状态,其爆炸物理现象非常复杂,通用的计算方法不完全适用,本文分别用杀伤面积和冲击波威力距离作为破片杀伤威力和爆破威力的评定指标.杀伤面积能综合反映破片质量,空间分布,速度以及战斗部落速,落角,爆高等参数对杀伤威力的影响;用能使目标基本丧失战斗部功能的峰值超压距爆点的距离作为冲击威力距离,可以大致反映出装药种类,质量,结构及战斗部落速,落角,爆高等参数对爆破威力性能的影响.对于破片杀伤威力的计算,一种理想的途径是:已知各个破片的初始状态(包括初始位置,速度大小和速度方向),然后计算各个破片的终了状态,最后对所有破片的终了状态进行统计分析.可以得到破片的杀伤威力,关于峰值超压的计算,理论上是比较复杂的,目前已发展了多种适合不同情况的经验公式可供采用.本文针对设定的大型杀爆战斗部模型,对其杀爆威力进行了计算,对于破片杀伤威力,在已知破片飞散角分布的情况下,利用M0r.te—ca方法抽样得到破片的飞散角,然后利用运动学公式计算得到各个破片的终了状态,通过对终了状态统计分析求得破片的杀伤面积,对于冲击波杀伤威力,文章采用了J.Hemgeh的超压公式进行计算.另外,在多发弹对同一目标的打击中,其杀伤威力不是简单的叠加,文章对此问题进行了计算.收稍I¨明:1996一ll—I82物理模型2.1破片杀伤威力计算的物理模型2.】I弹体坐标系和大地坐标系的建立和转换以弹体端头顶点为弹体坐标系原点0,以弹体对称轴为弹体坐标系Z,轴,过0作大地平面的垂直线为大地坐标z轴,z轴与大地的交点为大地坐标系的原点0,由轴和z轴确定的平面与大地平面的交线为大地坐标系的l,轴,在大地平面内作OX.LOF,且,l,,z符合右手螺旋法则,即确立了大地坐标系,过0在z平面作0Y.L0～Z,过0作0X//OX,且,,z符合右手螺旋法则,即确立r弹体标系.如图1所示.围1弹体坐标幕与大地坐标系设导弹着角为a,爆高为h,大地坐标系和弹体坐标系的转换关系为r{yCOS~'一=sina(i)【::y,sin口十c0s口+h2.1.2破片静态空问分布规律静态条件下,破片飞散方向是正态分布,用破片飞散密度分布函数,()来表示,()=l_p[一(一)/(2a)](2)V式中为弹轴与飞散方向的夹角.在计算中,可以利用Monte—Carlo方法对式(2)进行抽样,得到具体}值,抽样公式是≠:√一21nr1cos(2~r2)(3)式中r2是(0,1]区间均匀分布的随机数.2.13动态条件下破片运动初速度在动态条件下,由于存在弹体运动速度,破片的飞散规律发生变化,计算中要考虑破片飞散速度与弹体运动速度的合成,处理起来比较复杂.为此,我们采用坐标变换把速度分解在弹体坐标下,得到弹体坐标系下破片在,,Z,方向上的运动初速度,然后通过坐标变换得到大地坐标系下,l,,方向破片的运动速度.这样的处理方法比较简单.一25—在弹体坐标系下『r=sin(≠一I)cos~'{一sin(一1)sin≠(4)【r=口+"c0s(一t)式中为静态破片初速,.为弹体运动速度,Ept是与破片初始位置有关的一个角度.通过进行坐标变换得到大地坐标系下破片的动态运动速度『=.sin(一I)c0s≠{y:sin(~1)sinc0s口+[+c0s(一1)]sina(5)【=[+口.c0s(1)]c0s口.[sin(一1)sinflsina]2.1.4破片飞散规律考虑空气阻力,破片在运动过程中速度按指数衰减,即R=exp(一)(6)式中为速度衰减系数,为飞行距离,0为破片初速,为存速,可以表示为K=Clg/2qz~(7)式中G为破片通面空气阻力系数,对球形破片,通常取:O.97,.为破片形状系数,对球形破片,材料因素的影响可用下式表示I:1.2098/p~(8)为材料密度,q为破片质量,P为当地空气密度,g为重力加速度.2.1.5破片运动过程的计算破片的初始位置可以由简单的解析分析获得,可由精确的二维数值模拟获得,则由式(5)可知在大地坐标系下破片的初速,由式(6)可知在大地坐标系下破片速度的衰减规律,这样,破片的整个运动过程可以确定,由(6)式两边对微分得dv:(一)exp(一UR)dR=Kv(9)解该方程得(1/vR—l/v0)/K(to)又由式(6)VR=~0exp(一艘)(11)得R=一In(R/v)(12)式(10),(11),(12)完整地描述了破片的运动过程,由式(I1),在z方向上I=v~exp(一肺)(13)代入式(10)得到破片在空中飞行时间为t=(1/l—l/v..o)/K(14)代入式(10)得到破片落地时x,Y方向破片存速为r1l=(15)一26～再代人式(17)式得落点坐标f风=一In(1/0)/K【凡:一ln(/v.0)/K由式Os),(2o)得破片着地时运动方向与大地坐标系z轴的夹角曰=(o≤0<詈)(16)毗【c一号."落点时破片动能={m(:l+;l+1)最大作用距离为=rnax~/:.+.2.1.6破片分布密度,杀伤面积,杀伤概率的计算通过模拟破片的飞散过程,得到破片的终态,然后把散布区域分成个小区域域的面积为,然后统计各区域的破片数批,破片分布密度为Ni杀伤概率:|P"=1一exp(一)其中受弹面积:S=0.75sinf臣≥【0E<h为杀伤人员所需最小动能,本文取为78J.杀伤面积:sp=JlP(x,y)dxdy;s0为0概率曲线所包围区域.2.2冲击波杀伤威力的计算模型2.2.I壳依的修正超压公式中所需的装药当量是指爆破杀伤的有效当量. 去,已知吸收能量为.,则b—E=Q】盯N式中Ql是装药的爆热,是初始装药的能量Eh:QIm(I8)(19)每个小区(20)(21)(22)(23)(24)所以应该对壳体吸收的能量考虑进(25)(26)一27—为初始装药的当量,则N=,0一(27)22.2超压计算公式峰值超压的计算公式较多,文章采用J.Henrgeh的超压公式Ap=14.0717F+5.5397F一0.3572F+0.006*-5,0.05≤F≤0.3Ap=6.1938F一0.32F+2.1324F3,0.3≤F≤1(28)Ap=0.662F+4.05F2+3.288F3,1≤F≤10式中=MI/'3/R(29)2.2.3冲击波威力距离冲击波对目标的作用主要取决于装药的当量,炸点与目标的距离,装药运动速度,目标特性等因素.为简化起见,文章选取能使目标基本丧失战斗动能的峰值超压Ap 为0.1MPa,并认为该冲击波峰值超压所对应的离爆心距离即为冲击波威力距离,冲击波杀伤准则为一r1Ap≥Apti,,PIs.SloAp<△Jp(3o3计算实例文章以假定的模型地一地常规导弹战斗部为实例计算杀伤爆破威力,该战斗部着速为1000m/s,着角为3if'一45o,设计爆高为50—450m,图2到图4分别是战斗部在30.,40~,45o着角下,最佳爆高的破片杀伤图像,作为比较图5给出4着角下75m爆高的杀伤图像,计算结果表明,最佳爆高与落角成正比,落角增大,最大杀伤面积所对应的爆高也随之增大.图6给出杀伤面积随落角,爆高变化的三维图形,图7给出随落角,爆高变化的等杀伤面积曲线图.图8给出了冲击波超压的等超压曲线.'r=]=一5艿一I:,一300一l∞lO0300周2着角为3时最佳爆高的玻片杀伤等概率曲线.杀伤面积为5489JLI,,',,,jt.卜O'I√一300一1001003004着角为4时的破片杀伤等概率曲线.杀伤面积为42709bl1O__——1.1.一,_——-'l6,_———.^皇}',I'f'V'-300--100100300圈3着角为40.时最佳爆高的醢片杀伤等概率曲线.杀伤面积为46867,~PeIqUV'oⅥ/'JJA.,,孩.一}r一300一100tOO300阐5着角为,40~L,爆高为75m时的破片系伤等概率曲线.杀伤面积为39322n~~一29图6杀伤面积随着角,爆高变化图像f-/\/,,'lr1\JIj一1,JL^-——//_——_——呻一l|\,,,,,,J\J,r,1%\\'/厂\,{'f.～\:I厂,\,《,fI1.1'●I殳,,)孕7Il图7随着角,爆高变化的等杀伤面积曲线/,}/|困8冲击波超压等超压曲线圈9杀伤面积随发射弹散的变化曲线图9给出了在着角为30~,最佳爆高时,针对打击同一目标时杀伤面积随导弹发数的变化曲线.4结束语文章给出了大型杀爆战斗部威力计算的一种有效方法.1一2—813.ADA061510.19802张毒齐.爆炸与冲击.19880),p.2153sdIcllEL.AI~52CO-5参考文献。