爆炸网络在聚能装药战斗部中的应用技术研究

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为了提高聚能战斗部的破甲威力,本文针对原有破甲弹在使用隔板起爆方式中存在的问题,根据聚能装药破甲弹采用改变主装药起爆方式的思想,即采用爆炸网络起爆技术,由装药中心点起爆改为装药端面多点起爆方式,该技术在破甲战斗部中,能够在主药柱中形成理想、对称的爆轰波形,从而达到提高破甲威力和破甲稳定性的目的。本文通过理论分析、数值模拟和试验相结合的手段,运用聚能装药基本原理及爆炸网络技术的基本原理,建立了聚能装药环形多点爆炸网络起爆模型,分析确定了爆炸网络的输出点数、网络尺寸及同步起爆时间,对环形四点、八点、十六点起爆方式同步起爆聚能装药形成射流及侵彻靶板的过程进行了数值模拟,得出了三种起爆方式下的爆轰波形图、射流状态图及射流速度曲线、射流破甲深度图及破甲深度曲线。结果表明,在相同的装药条件下,三种起爆方式中,十六点环形起爆聚能装药形成的冲击波汇聚最充分,爆轰波形也最好,射流最稳定,射流头部速度最高可达10310m/s,最大侵彻深度为8倍装药口径,但同时十六点环形起爆时间同步性偏差也最大。本文还对带有时间偏差的多点起爆的六种方案形成的爆轰波形及破甲深度进行了数值模拟,结果表明在150ns之内,多点起爆时间偏差对破甲深度的影响不大,破甲深度偏差在2.8%到4.5%之间。多点起爆数值模拟结果表明,与装药中心点起爆试验结果相对比,前者破甲深度大大提高,破甲性能更稳定。多点起爆数值模拟结果与多点网络起爆试验结果相比,平均破甲深度误差小,两者的破甲穿深跳动较小,破甲威力都较稳定。研究表明,采用多点环形起爆技术能够达到提高破甲威力的目的,为网络起爆技术在聚能装药战斗部中的工程应用提供了有力的技术支持。
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