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在现代高科技战争背景条件下,聚能战斗部为了追求更高的毁伤性能,多使用串联战斗部结构,而前级聚能装药作为重要的组成部分,其性能的好坏直接影响战斗部整体的毁伤能力。新型多罩聚能装药结构作为串联战斗部前级装药使用,通过对药型罩各变量的合理选择和相互协调,以实现多级聚能串联战斗部的设想。本文针对药型罩材料、形状和装药结构进行研究,设计了一种新型的前级聚能装药结构,以提高串联战斗部前级聚能装药的毁伤效能。首先介绍了前级聚能装药和药型罩材料的研究现状,并利用LS-DYNA有限元分析软件对锥形钼药型罩形成的射流进行研究,通过大量的数值模拟实验,修正了仿真参数,并且分析锥形钼罩结构参数对射流成型的影响,优化结构参数后侵彻钢靶,与铜罩侵彻性能进行对比,验证了钼药型罩的侵彻威力;然后对不同起爆方式下药型罩的不同形状和材料进行研究,确定了不同形状药型罩的最佳起爆方式,再通过对药型罩各材料性能的分析,得到了适用于该种药型罩结构的材料;最后在前面的研究基础上,设计一种新型的前级聚能装药结构,通过调整药型罩结构参数以及不同组合材料的选取,可以在前级聚能装药中实现两级串联战斗部的作战效果,分析其成型过程及影响因素,在与普通前级聚能装药对比后,得出其对目标的毁伤性能。通过研究得出以下结论:(1)锥形钼药型罩形成射流延展性好、速度高、有效射流长度大、侵彻能力强。与铜药型罩相比,所形成射流对钢靶的侵彻能力提高了18.3%左右,在前级聚能装药使用钼药型罩,可以有效地提高战斗部毁伤威力。(2)以侵彻体速度为标准时,锥形罩适合选取环起爆方式,而偏心亚半球罩和半球罩适合选取带隔板点起爆方式;若以射流直径为标准,则偏心亚半球形罩和半球罩适合选取环起爆方式,锥形罩适合选取中心点起爆方式。在前级聚能装药中,选择偏心亚半球罩,起爆方式为环起爆,药型罩采用钼时,形成的侵彻体速度和长度适中,但动能最大,同时较大的材料密度也有利于侵彻目标。(3)对于所设计的前级聚能装药结构来说,无衬筒时不能形成前段侵彻体,当衬筒直径为20mm~25mm(0.35Dk左右),材料选用铜,且小药型罩选择锥形钛罩,大药型罩选择偏心亚半球钼罩,采用双环起爆时形成的侵彻体性能最佳。侵彻混凝土靶板、钢质靶板与带壳反应装药时,与普通前级聚能装药结构相比,新型前级聚能装药结构对三种不同目标的毁伤效能均有所提高。