在现代海洋战争中,弹道导弹扮演着越来越重要的角色。导弹在击中目标时多数情况下与撞击面存在一定角度,使导弹在侵彻过程中发生姿态偏转现象,影响导弹的命中精度,研究非正侵彻金属靶板过程中弹体的姿态偏转问题成为热点。本文采用高速撞击实验与数值模拟手段,针对尖卵形弹体在撞击速度为400~800m/s速度范围内非正侵彻金属靶板过程中姿态偏转问题,探究尖卵形弹体在倾角侵彻、攻角侵彻以及攻角和倾角在同一平面内时,攻角-倾角联合侵彻金属靶板过程中的偏转机理,分析各个因素对弹体偏转特性的影响规律。建立弹体倾角侵彻多层金属靶板有限元模型,针对弹体倾角侵彻多层金属靶板过程中引起的弹道偏移,提取实验中靶板弹道偏移量并获得靶板损伤形貌,采用二级轻气炮实验与数值模拟结果进行对比验证,结果表明两者基本吻合。对弹体侵彻金属靶板进行了主控参量分析,并研究弹体倾角侵彻金属靶板偏转机理,分析各个因素对弹体偏转特性的影响规律。研究结果表明,影响弹体侵彻金属靶板过程中的主要因素为弹头形状、撞击速度、撞击倾角、撞击攻角、靶板厚度、弹体材料、靶板材料;尖卵形弹体在倾角侵彻金属靶板过程中,撞击速度存在某一临界值,当速度低于该值时弹体发生三次偏转,当速度高于该值时弹体发生两次偏转;在撞击速度较低时,由于初始倾角的存在,在侵彻初期弹体头部曲面其中一侧首先接触靶板,弹体发生第一次偏转;随着弹体继续向下侵彻,金属靶板被逐步击穿,弹体头部曲面另一侧与靶板接触面积及接触压力不段增大,弹体发生第二次偏转;在侵彻后期弹体尾部一侧与金属靶板逐渐脱离,另一侧与金属靶板接触面积及接触压力逐渐增大,弹体发生第三次偏转;当弹体撞击速度高于该临界值时,弹体尾部在侵彻后期受到的弹靶作用力幅值较小且作用时间较短,不足以使弹体角速度方向再次改变,只能发生两次偏转;即使撞击倾角相同,弹体侵出靶板后的偏转方向也依赖于弹体撞击速度,在撞击速度较低时弹体侵出靶板后逆时针旋转而在撞击速度较高时弹体侵出靶板后顺时针旋转。对弹体攻角侵彻金属靶板偏转机理进行研究,分析各个参数对弹体偏转特性的影响规律。研究结果表明,弹体攻角侵彻金属靶板过程中,在侵彻前期初始攻角的存在导致弹体头部曲面左右两侧受力不均,引起弹体第一次偏转;弹体尾部在侵彻后期受到不对称的弹靶接触力使弹体发生第二次偏转;在攻角较小时,弹体侵出靶板后角速度随着撞击速度的增大不断增大,在攻角较大时,弹体侵出靶板后角速度随着撞击速度的增大不断减小。当攻角、倾角在同一平面内时,对弹体倾角-攻角联合侵彻金属靶板偏转机理进行研究,分析各个参数对弹体偏转特性的影响规律。研究结果表明,在攻角与倾角方向相同时,联合侵彻金属靶板过程中,弹体头部曲面其中一侧首先接触靶板,导致弹体头部曲面左右两侧受力不均,弹体发生第一次偏转;随着弹体继续向下侵彻,金属靶板背面鼓包被击穿,弹体头部曲面一侧与靶板逐渐脱离,另一侧与靶板接触面积及接触压力不段增大,弹体发生第二次偏转;由于攻角的存在,在侵彻后期弹体只有一侧与金属靶板接触受力,弹体发生第三次偏转;在攻角与倾角方向不同时,侵彻初期弹体头部曲面其中一侧首先接触靶板,弹体发生第一次偏转;侵彻后期由于弹尾与金属靶板接触,弹体发生第二次偏转;弹体侵出靶板后偏转方向依赖于攻角,攻角为负时,弹体侵出靶板后顺时针旋转,攻角为正时,弹体侵出靶板后逆时针旋转。