屏蔽装药机械撞击的点火机理研究

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现代战争中,制空权已成为与制海权和陆地控制权并列的三大军事争夺核心领域。对防御一方来说,有效的对来袭空中目标进行拦截摧毁是获取制空权的关键。因此防空反导,对空中目标的毁伤技术日益成为大家关注的焦点。为了满足国防现代化建设需要和维护国家安全,防空反导变得越来越重要。因此,有必要对反导毁伤元对典型导弹战斗部的毁伤机理及毁伤特点进行研究。新一代导弹都采用高能钝感装药,高强度壳体,并朝着高超音速,高机动性发展,这给反导武器带了巨大的压力,要保证能对来袭导弹的可靠摧毁,摸清反导武器所用的毁伤元对导弹战斗部目标的毁伤效能和打击特点,必须对其毁伤元作用机理、毁伤元特性、毁伤作用形式以及弹目响应等问题进行深入的研究。本文主要采用理论建模、数值仿真和试验相结合的方法,对屏蔽装药的打击引爆机理进行了研究,根据调研选出目前具有代表性的导弹装药H6炸药作为模拟靶弹的装药,通过拉氏实验研究了H6炸药的具体爆轰特性,测试出了相应的爆炸参数,确定出了数值计算模型的相关参数;并具体研究了不同质量、不同长宽比、不同着靶角度、不同数量的破片及EFP几类毁伤元对典型导弹战斗部模拟靶弹打击引爆的作用特点及毁伤机理。通过对比分析实验结果及数值计算结果,得出:破片单枚质量越大,对模拟靶弹的毁伤能力越强;相同质量的破片,长宽比越大,侵彻装药内部时,接触面积越大,形成的摩擦“热点”越多,越容易引爆装药,引爆速度阈值越低;相同质量的破片随着侵彻角度的增加,破片的等效侵彻深度相对的增加,破片引爆装药的阈值逐渐增大;多破片同时打击屏蔽炸药能更好的引爆装药,同时命中的破片数量越多,引爆屏蔽装药的速度阈值越低;EFP与破片侵彻过程机理不同,前者介于射流和刚性体之间,属于塑性变形体侵彻,而后者属于刚性体侵彻;将毁伤元冲击比动能作为研究引爆模拟靶弹的表征因素更加科学合理,比动能越高,引爆模拟靶弹的能力越强。本论文系统研究了毁伤元对屏蔽炸药的毁伤机理和引爆阈值,其研究结果对反导战斗部设计的全面深入研究以及高效毁伤型战斗部的设计具有一定的指导意义,具有很强的应用价值。
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