动能拦截器对子母弹头毁伤行为数值模拟

采用数值模拟方法对直接碰撞动能拦截器毁伤子母式化学有效载荷行为进行了数值模拟.结果表明,子母式化学有效载荷毁伤效果显著受碰撞位置和碰撞角影响,碰撞位置为弹头几何中心或两层子弹分界面时,子弹毁伤率明显提高.碰撞角存在最佳范围,且随碰撞位置的不同而变化.撞击子母弹前部,小角度情况下毁伤效果较好,而中部和后部,则在垂直撞击情况下毁伤效果较好.基于数值模拟结果,获得了碰撞角和碰撞部位对毁伤效果的影响规律,为中段动能反导毁伤评估、选择合理的拦截方式和动能拦截优化设计提供了依据.      

直接碰撞杀伤动能拦截器结构参数分析

针对直接碰撞杀伤动能拦截器结构参数设计问题,建立了一种基于体积重叠法的动能拦截器碰撞子母弹头杀伤模型,利用该模型可有效分析动能拦截器结构参数受碰撞速度、碰撞点偏移量的影响特性. 算例分析表明,动能拦截器结构参数主要取决于碰撞速度和碰撞点偏移量,拦截器最小质量和最小直径随碰撞速度增大而减小,随碰撞点偏移量增大而增大;提高碰撞速度和减小碰撞点偏移量均能有效降低拦截器最小质量.     

高速侵彻体碰撞化学子母弹头毁伤效应数值模拟

采用AUTODYN-3D数值模拟方法,对爆炸成形侵彻体高速碰撞下化学子母弹头有效载荷简化结构毁伤效应及力学机理进行了研究. 结果表明,对于典型的三层排布化学子弹有效载荷,子弹毁伤状态呈现为完好、变形、穿孔和碎裂4种典型模式,而且其分布显著受碰撞位置的影响,表现为复杂的多区间变化分布趋势. 进一步对化学子弹毁伤力学行为分析表明,子弹碎裂主要由高速侵彻体沿贯穿路径直接碰撞所引起,碎裂化学子弹高速流体喷射作用又导致部分化学子弹发生碎裂和穿孔,而相邻化学子弹间相互碰撞作用则是导致穿孔和变形的主要原因.     

多用途子母弹对巡航导弹毁伤评估模型研究

为研究多用途子母弹对运动目标毁伤效能,建立了多用途子母弹对巡航导弹毁伤评估模型.该模型首先运用运动学原理,将多用途子母弹和巡航导弹在地面坐标系中的运动转化为在目标坐标系中的运动,运用爆炸学原理研究了多用途子母弹静爆炸威力特性,在此基础上建立了多用途子母弹对巡航导弹毁伤评估模型,并运用模型进行了仿真计算分析.该模型能为作战指挥员准确计算毁伤效能,确定弹药消耗和射击持续时间提供计算模型和依据.     

直接碰撞杀伤动能拦截器末端遭遇分析模型

针对直接碰撞杀伤动能拦截器反弹道导弹问题,建立了一种考虑动能拦截器几何尺寸影响的末端遭遇分析模型. 基于射击线跟踪技术,提出了一种可准确判定动能拦截器末端遭遇的方法,并通过引入瞄准点网格射击线和随机命中点生成技术,实现动能拦截器末端遭遇命中概率分布分析. 算例分析表明,利用该模型可有效分析末端遭遇条件、再入弹头几何参数、动能拦截器几何参数及制导精度、瞄准点选取等因素对命中概率的影响.     

子母弹对面目标的毁伤效能研究

针对目前高速发展起来的子弹药种类及对子母弹抛撒系统的技术要求,结合子母弹毁伤区域及目标区域特点,提出了有效面积比、目标覆盖率、饱和杀伤、系统毁伤效能等概念,建立一种新的子母弹对面目标毁伤效能评估准则,通过对子母弹弹道特征进行分析,建立了相应数学模型;提出的毁伤评估准则具有原理简单、运算量小,可操作性强、实用性高等优点,结合图形布尔运算可以对复杂面目标进行毁伤效能评估,从而提高了评估准确性,降低了毁伤评估难度,具有较高的工程使用价值,可作为子母弹毁伤面目标的通用评估方法.     

子母型航空燃料空气炸弹子弹散布仿真研究

建立了FAE子母弹空投过程物理模型和结构化数学模型,使用Visual C++语言编写了仿真软件,该软件可以对各种条件下空投过程进行仿真,计算出子弹落点散布及子弹落地的弹道诸元.该工作可以对子母弹参数及空投条件进行优化,为该武器系统设计及使用提供了一种有效分析手段.     

拦截器毁伤元囊式发射系统内弹道过程数值仿真与试验研究

针对拦截器毁伤元囊式发射系统内弹道问题,采用数值模拟与试验相结合的方法进行了研究.首先探讨了拦截器囊式发射系统的结构和工作原理;利用经典内弹道理论建立其抛射过程的内弹道模型,根据气囊膨胀过程的特点建立了气囊容积及有效推力面积模型;数值仿真及地面试验研究结果验证了模型的合理性,为拦截器囊式发射系统结构设计提供了理论研究方法.     

高密度活性破片碰撞双层靶毁伤效应

 采用弹道碰撞实验,对高密度冷压成型和烧结硬化PTFE/Al/W活性破片正碰撞双层间隔铝板毁伤效应问题进行研究。实验结果表明,在高速碰撞条件下,活性破片对前靶的作用主要体现为动能贯穿破坏,与前靶相比,后靶毁伤更为严重,表现为更大的穿孔尺寸和毁伤面积,并伴随有显著的隆起及裂纹等结构破坏。引入裂纹扩展理论,分析了碰撞速度及靶板厚度对活性破片动能侵彻和爆炸作用联合毁伤效应的影响,从机理上揭示了后靶结构毁伤行为和效应。     

航空子母弹对地攻击效果评估方法

子母弹对地面目标的毁伤效能评估是子母弹的重要研究内容。针对特定目标及其毁伤类型,给出了评估航空子母弹作战使用效果的指标,建立了一种评估航空子母弹对单个和集群目标攻击效果的方法。用MATLAB语言编制了效果评估计算软件,结合算例对航空子母弹对地面目标攻击的效果进行了计算,验证了评估方法的合理、有效性。     

基于终端毁伤的可瞄准战斗部优化设计

为对付多种不同的空中目标,实现战斗部破片的可控飞散,根据可瞄准战斗部的结构特点建立了弹体坐标系,基于引制一体化技术提出了可瞄准战斗部侧向攻击和前向拦截目标的单发杀伤概率计算模型. 根据可瞄准战斗部在导弹内的装配特点,初步优化了战斗部的设计参数,在此基础上,选择不同的典型目标,采用蒙特卡洛法分别研究了可瞄准战斗部的破片初速、破片飞散角和破片有效数量等主要性能参数对导弹终端毁伤效能的影响,基于终端毁伤效能的研究对可瞄准战斗部进行了优化设计,该优化过程对可瞄准战斗部的设计具有一定的参考价值.      

串联反跑道子弹药随进级结构参数优化

根据机场跑道毁伤特性 ,采用串联反跑道子弹药结构模型 ,建立了在一定约束条件下 ,确定随进级弹体结构参数的优化设计方法及程序 ,可以初步确定满足一定威力及约束条件的串联结构反跑道子弹药弹体结构参数 .对反跑道子弹药结构轻量小型化设计有参考意义     

子弹药抛撒时序对机载布撒器姿态的影响

针对子弹药定序抛撒方式,在建立子弹药时序抛撒动力学方程的基础上,基于子弹药定序抛撒时序序列的概念,研究分析了抛撒过程中子弹药抛撒时序变化对布撒器姿态的影响,进而提出了对子弹药时序抛撒系统设计的初步要求,可为机载布撒器子弹药抛撒系统设计提供参考．     

战术火箭子母战斗部第一次抛撒分离多体干扰流场数值模拟

以三维Navier-Stokes方程为基础,用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对俄9M55K型火箭弹子母战斗部的第一次抛撒分离过程--子弹筒从母弹侧向抛出进行了研究.数值模拟结果表明,当子弹筒离母弹很近时,子弹筒头部激波在母弹上的反射是母弹对子弹筒气动干扰的主要原因;当子弹筒穿越母弹头部激波时,母弹头部激波是引起子弹筒气动特性剧烈变化的主要原因;多个子弹筒相距较近时,子弹筒头部激波之间的彼此干扰也很重要.这些结论可为子母型武器的总体设计、分离参数选择提供气动依据.     

母弹近区子弹的弹道特性

在母弹(布撒器)-子弹气动干扰风洞实验结果的基础上,进行了母弹近区子弹弹道计算. 结果表明,母弹干扰对子弹的弹道特性有重要影响,在母弹近区必须使用包含母弹干扰的子弹的当地气动特性数据进行子弹的弹道计算;子弹的初始下抛速度缩短了子弹飞离母弹干扰区的时间;在干扰区内,子弹的攻角很小,不会出现翻滚与母弹相碰;在母弹近区,子弹与母弹的纵向相对速度很小,后排子弹也不会运动到母弹的尾翼区.     

子母弹战斗部抛撒装置内弹道参数研究

分析了子母弹燃气抛撒装置的结构原理,根据气动原理,利用准两相流理论,计及火药气体和正在燃烧的火药固体的两相流动。研究了星形隔框式子母弹战斗部的抛撒过程,最终可得到p-t曲线和子弹抛撒速度。