小口径动能弹丸对飞机的毁伤计算模型

该文从小口径动能弹对直升机的毁伤出发，提出较为完整的概念体系，包括毁伤级别、目标功能失效框图及部件失效准则等。应用计算机目标描述系统，对目标进行描述，在此基础上建立相应的毁伤模型，根据此模型可计算单发随机命中飞机时的毁伤概率，或给出达到某种毁伤级别所需平均命中弹丸数，并叙述具体的分析步骤，最后对飞机的易损性进行分析，提出降低易损性的主要方法和措施。     

毁伤目标所需时间与射击时间间隔和所需命中弹数的关系

在许多射击模型中，常要专门考虑毁伤目标所需时间，或者务目标所需要的命中弹数等。但是，若能找出它们之间的关系，并且由其中的一个相应地计算出另一个，这显著很有意义，该文探讨了两类射吉模型（单发射击模型和行点射射击模型）中，毁伤目标所需时间与射击间隔和毁伤目标所需命中弹数的数字特征之间的关系，导出了武器对目标射击时，计算毁伤目标怕需的平均时间及方差的实用公式。     

钨穿甲弹对超音速反舰导弹发动机舱的毁伤效应

 为研究钨穿甲弹对超音速反舰导弹发动机舱的毁伤效应,采用ANSYS/LS-DYNA软件,对钨穿甲弹以1000m/s着靶速度,侵彻速度为730m/s的来袭超音速反舰导弹的发动机舱进行了数值模拟,获得钨穿甲弹入射角、偏轴距离对毁伤超音速反舰导弹发动机舱的影响规律。计算结果表明,在钨穿甲弹能侵入发动机的前提下,偏轴距离相同的各工况,入射角较小的工况,钨穿甲弹侵入发动机后的剩余质量较大,但剩余速度较小;入射角相同的各工况,偏轴距离越小,钨穿甲弹侵入发动机后的剩余质量、剩余速度和剩余动能均越大。以钨穿甲弹剩余动能为毁伤能力评估标准,综合来看,在较小的偏轴距离、能侵入发动机的前提下,入射角较小的钨穿甲弹对来袭超音速反舰导弹的发动机舱毁伤效果较好。     

药型罩壁厚对周向MLEFP成型影响的数值模拟

为提高防空反导弹药和反轻型装甲目标弹药的毁伤效能,提出了一种新型周向多线性爆炸成型弹丸(MLEFP)战斗部结构。在应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟MLEFP战斗部形成过程的基础上,分析了药型罩壁厚对周向MLEFP成型的影响规律。结果表明,在爆炸载荷作用下,新型周向MLEFP战斗部结构能够在4个方向上形成具有一定速度和长度的线性爆炸成型弹丸(LEFP),具有命中精度高、毁伤概率大、后效显著的特点,可以实现从四周进行近距离拦截和引爆来袭导弹、毁伤轻型装甲目标的目的,当药型罩壁厚与装药直径比取为0.05≤δ/D≤0.062时,形成的LEFP速度高、密实度好、毁伤效能好。     

2-3km/s初速下圆形破片对金属薄靶的侵彻效应分析

针对2 ～3 km/s初速条件下破片对金属薄靶的侵彻开展了实验和数值模拟研究,用LS-DYNA软件对该速度段下弹丸侵彻金属靶板的过程进行数值模拟,采用爆轰驱动装置发射钢质球形弹丸进行试验研究.分析了不同工况下靶板的毁伤模式,并与600 ～ 800 m/s这一低速段下靶板的毁伤模式进行对比分析.结果表明:数值模拟跟实验吻合较好,在该速度段下,球形钢质弹丸对靶板的毁伤模式主要为穿孔;垂直撞击时在靶板上形成延性扩孔,而在低速度段下,靶板上形成的穿孔直径几乎跟弹丸直径一样,没有形成延性扩孔;垂直侵彻时在钢靶上形成的扩孔直径比在铝靶上形成的扩孔直径大.     

2～3km/s初速下球形破片对金属薄靶的侵彻效应分析

针对2~3 km/s初速条件下破片对金属薄靶的侵彻开展了实验和数值模拟研究,用LS-DYNA软件对该速度段下弹丸侵彻金属靶板的过程进行数值模拟,采用爆轰驱动装置发射钢质球形弹丸进行试验研究。分析了不同工况下靶板的毁伤模式,并与600~800 m/s这一低速段下靶板的毁伤模式进行对比分析。结果表明:数值模拟跟实验吻合较好,在该速度段下,球形钢质弹丸对靶板的毁伤模式主要为穿孔;垂直撞击时在靶板上形成延性扩孔,而在低速度段下,靶板上形成的穿孔直径几乎跟弹丸直径一样,没有形成延性扩孔;垂直侵彻时在钢靶上形成的扩孔直径比在铝靶上形成的扩孔直径大。     

弹丸侵彻钢板夹层钢纤维混凝土遮弹板数值模拟

为研究钢板夹层钢纤维混凝土遮弹板抗侵彻性能,利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元计算软件,数值模拟了高速弹丸撞击钢板夹层钢纤维混凝土遮弹板的过程,得到了弹丸侵彻靶板的速度、加速度变化曲线。通过分析不同弹速产生的弹丸速度及加速度的变化,得出不同初速条件下弹丸速度与时间的关系和加速度变化规律。该研究为组合遮弹板结构抗侵彻性能提供了理论依据,解决了过程计算的繁琐问题。     

典型舰船结构的水下爆炸耦合毁伤研究进展

随着精确制导、控制及超空泡技术的快速发展和应用，水下武器的命中精度和航行速度不断提升，对水下武器的高效毁伤能力提出了新的需求.水下武器攻击舰船目标时，爆炸冲击波、壳体碎片、气泡脉动、气泡射流以及空化效应等多种毁伤元共同对舰船目标造成毁伤破坏；此外,多发水下武器时空协同作战会对舰船目标造成耦合毁伤破坏.因此，研究多类型毁伤元、多发武器对舰船目标的耦合毁伤机理及模式是提升水下武器毁伤能力的关键.基于此，对比分析了水下接触爆炸、近距离爆炸以及中远距离爆炸时毁伤元耦合毁伤模式的区别.并从理论研究、仿真模拟以及试验验证等方面，对多类型毁伤元的耦合毁伤机理、典型舰船结构的耦合毁伤效应及基于时空协同的多发弹耦合毁伤作用的研究进展进行了梳理和归纳.在此基础上总结了现阶段针对舰船目标的水下爆炸耦合毁伤研究结果，对水下武器高效毁伤的研究方向进行了探讨，旨在为水下武器的高效毁伤技术研究提供参考.     

动能弹低速垂直侵彻钢筋混凝土的试验研究

该文提出了一种大长径比动能侵彻体侵彻钢筋混凝土的模拟试验方法，通过侵彻速度为300m／s～400m／s的57mm动能侵彻弹对半无限厚钢筋混凝土靶的垂直侵彻试验，得到了最大侵彻深度、着靶姿态等试验参数。由侵彻钢筋混凝土的经验公式得到的最大侵彻深度数据与试验数据进行了对比，试验数据为反深层工事的毁伤机理和数字仿真研究提供依据，同时通过毁伤效应的试验研究，为找到一条高效毁伤典型深层工事的方法提供条件。     

地面火炮毁伤目标的弹药消耗量

地面火炮毁伤目标所需的弹药消耗量是一随机变量。在研究该随机变量的概率特征时，过去的文献通常假设地面火炮的携弹量为无限或为某一固定常数。该文研究用广义离散型随机变量的概率分布表征火炮携弹量的各种可能情况，较为完美地统一出一个共同的表示形式，并导出了计算毁伤目标所需弹药的平均消耗量的公式，且用实例分析了毁伤目标所需弹药的平均消耗量。     

电磁脉冲弹辐射功率空间分布仿真

针对电磁脉冲弹辐射作战过程,分析了影响微波辐射功率空间分布的主要因素,建立了电磁脉冲弹空间分布模型,并推导出电磁脉冲弹在目标平面功率密度分布计算公式.考虑高功率微波在大气传输中的衰减,对目标处的微波辐射功率密度进行了仿真. 结果表明,对于弹目不同交会态势,存在最优的弹道偏航角、弹体俯仰角和弹体高度使得辐射效能最大. 研究结果可为高功率微波电磁毁伤作战效能评估提供理论依据.      

一种用于反直升机智能雷的目标跟踪方法

对于静止观测来说,由于测量器静止不动,得不到足够的目标信息,所以利用仅有角测量跟踪方法无法实现对空中目标的有效跟踪。该文针对直升机巡航时的运动特征,提出一种用于反直升机智能雷的目标跟踪方法。基于被动声测量得到的目标角度信息,建立了数学模型,用来求解目标运动方向和智能雷最佳指向。在给定一次距离信息时,该模型也可用来求解目标运动速度。仿真结果表明,当初始值较精确时,所求的结果非常接近真值,可有效地解决智能雷与直升机弹目交汇的命中问题。     

激光半主动末修弹目标定位方法研究

在激光半主动末修弹实施弹道修正前,为实时精确得到地面目标相对弹丸的位置,提出利用激光探测器测角信息结合先验弹道的弹丸姿态角和弹道高信息得到目标相对位置的定位算法. 建立了目标定位模型,并利用蒙特卡洛法仿真,分析了弹丸在不同发射角下视角误差、弹丸姿态角误差和弹道高误差对定位精度的影响. 仿真结果表明,弹道高误差对定位精度影响最大,但单项误差因素引起的最大定位误差不超过12 m;弹丸发射角越大,其定位精度相对越高. 提出的目标定位方法简单易行,满足精度和实时性要求.      

防暴动能弹弹丸设计原则

针对防暴动能弹的使用环境和要求,分析比较了防暴动能弹弹丸与常规普通弹丸在材料、初速、弹形、外弹道特性等方面的不同,以及作用于目标时弹丸作用效果的差异,提出了防暴动能弹弹丸设计过程中应遵循的几项原则。     

地面装甲车毁伤概率计算方法

针对不确定信息下弹丸近炸破片毁伤效能难以评估的问题,该文基于破片飞散特性和目标毁伤准则建立一种地面装甲车毁伤概率计算模型。根据空中弹丸与地面装甲车的空间关系,分析破片在飞行过程中的衰减特性,研究破片对装甲车的侵彻效果,结合弹丸近炸破片场的散布密度函数,制定装甲车部件毁伤准则;根据装甲车各部件的毁伤权重和易损面积的关系,构建单枚破片毁伤概率计算函数;形成破片数量和侵彻面积条件下的装甲车毁伤概率计算模型。通过计算与分析,给出了不同弹丸炸点高度、不同入射角以及装甲车不同易损区权重差异等条件下破片对装甲车的毁伤效果;同时,采用ANDYS/LS-DYNA仿真模拟不同速度破片对目标的侵彻过程。结果表明,在弹丸与装甲车的交汇过程中,近炸高度越小,弹丸入射角越小,装甲车被毁伤的概率越大;同时,等效靶板所受破片毁伤能量与破片侵彻速度呈正比,并且破片作用在装甲车的破片数量越多,破片对装甲车的毁伤效果越明显。     

陶瓷材料抗长杆弹侵彻阻抗研究

为探讨长杆弹侵彻陶瓷靶中的阻抗与侵彻速度关系,基于长杆弹侵彻半无限靶的修正流体动力学模型（Tate 模型）和空腔膨胀理论流体动力学模型,结合文献中已知试验数据,求解了氧化铝和氮化铝陶瓷的Tate模型侵彻阻抗R_t和空腔膨胀模型侵彻阻抗R_c. 结果表明在1 500~3 500 m/s速度范围内,氧化铝陶瓷的R_t随速度的增加而缓慢降低,氮化铝的R_t基本为恒值;在3 600~4 500 m/s速度范围内,氮化铝陶瓷的R_t随速度的增加反而增加,可能是侵彻速率超过裂纹传播最终速率所导致;两种陶瓷的R_c都随速度的增加而减小,接近流体动力学极限时R_c值非常小,表明该模型不适合于超高速侵彻. 采用平均阻抗计算的侵彻深度结果表明平均阻抗可以用于侵彻深度计算.      

弹载自测速修正的炸点控制技术

弹丸初速是影响弹丸空炸精度的重要参数之一。针对弹丸初速度大小呈散布性特点提出了一种通过弹载自测速实时修正引信作用时间的炸点控制方法。设计了弹载自测速系统并分析了提高测速精度的关键因素。以弹丸水平射距为修正前提,通过弹载自测速和一次函数修正法构建了弹丸炸点控制技术。靶场试验表明在水平射距为1 500 m的空炸试验中炸点平均误差为9.6 m,这比不经过时间修正的试验中的平均定距精度提高了一倍多。该炸点控制技术有效地提高了弹丸炸点的精度并可为智能引信的设计提供参考。     

基于FEKO的引信目标近场动态散射特性实时仿真

引信目标的近场散射特性受到天线方向图、目标局部照射、弹目交会状态等因素的影响,计算过程复杂。首先提出了一种基于FEKO的目标近场散射特性实时仿真方法,然后根据引信作用段的特点建立了弹目交会模型,对引信目标的近场动态散射特性进行了实时仿真,仿真结果表明近场散射强度与导弹脱靶量和目标照亮区有直接关系,脱靶量越小,散射强度相对越大,且弹目距离较近时,由于照亮区的不同散射强度将出现较大起伏。     

砂弹改装中填砂密度控制方法研究

针对弹丸改装试验中,砂弹装填密度一致性不高的问题,提出了一种密度可调的方法,探讨了通过调整粗砂、细砂混合比例及振动时间以控制密度,实现两种不同装药弹丸装填的应用。分析表明,A型装药的弹丸填砂在粗砂比例为0.43并振动30 s以上时可满足密度要求,B型装药弹丸的填砂应采用混砂比例为0~0.2、0.95~1并进行5 s以上时间的振动。     

破片与冲击波对巡航导弹燃油舱毁伤实验研究

为提高导弹对抗生存能力和拦截弹药摧毁来袭导弹的毁伤概率,进行了巡航导弹的易损性和毁伤效应研究.在建立巡航导弹燃油舱模拟等效靶的基础上,利用模拟战斗部对其进行了距离冲击毁伤作用实验.结果表明:其毁伤模式主要是冲击引燃和机械毁伤;对于燃油舱,在爆轰产物流场作用区域以外,被6个以上的直径6.35 mm、速度1 850 m·s~(-1)的钢球命中,且破孔密度为1 224.5 m~(-2)以上时,才可被冲击引燃;对于燃油管,在爆轰产物流场作用区域以外,被3个以上的直径6.35 mm、速度1 850 m·s~(-1)的钢球命中,且破孔线密度为30 m~(-1)以上时,才可被冲击引燃;当交会角度不大于60°且命中破片的累积比冲量不小于325.5 Ns·m~(-2)时,可造成燃油舱内部结构破坏,燃油舱功能丧失;当交会角度不大于60°且命中破片的累积比冲量不小于765 Ns·m~(-2)时,可造成燃油舱壳体大变形、开裂解体.