基于冲击波理论的钻地武器极限侵深近似分析

为研究钻地武器的侵彻深度问题,采用一维冲击波理论推导了钻地武器撞地时的撞击速度;依据弹头材料的强度屈服,计算了钻地武器垂直侵彻不同介质的极限撞击速度。依据引信和装药结构的过载屈服,计算了导致引信和装药结构过载屈服时钻地武器垂直侵彻不同介质的极限撞击速度,并计算了引信和装药结构过载屈服时钻地武器垂直侵彻不同介质的极限侵彻深度。对于防护工程的设计和建设具有一定的参考价值。     

用Young公式计算GBU-28侵彻的不同围岩深度

为了研究防护工程抗深钻地武器侵彻能力,对国家标准和国家行业标准中的围岩分级进行了深入的分析,确定了基于典型的侵彻岩石深度计算公式Young公式的五级围岩参数取值,得出了典型深钻地武器GBU-28对五级围岩的侵彻计算深度。     

钻地武器的主要特点对我国城市人防建设的启示

钻地武器是一种携带钻地弹头(又称侵彻战斗部),主要用于攻击机场跑道、地面加固目标、地下设施等目标的兵器。1991年2月27日,美军第一次使用GBU-28激光制导钻地炸弹攻击伊拉克的地下钢筋混凝土设施,并造成大量人员伤亡。其后,美军在海湾战争、科索沃     

新型钻地武器毁伤与防护计算原理

目前新型钻地武器对地打击速度普遍在1 500 m/s 以上, 既有地下防护工程设计计算方法无法涵盖上述速度范围。 针对当今大口径制导钻地炸弹、 高超声速钻地弹、 小型钻地核弹毁伤效应与防护工程计算理论存在的难题, 简要介绍了作者及团队近些年在该方面的主要理论研究成果。 包括: (1) 大口径钻地弹弹靶作用弹径效应; (2) 钻地爆炸耦合效应; (3) 高超声速弹靶作用近区介质流固耦合状态; (4) 高超声速撞击成坑耦合地冲击效应; (5) 抗钻地核弹防护工程高地应力动静耦合效应; (6) 钻地核爆远区深埋防护工程围岩长期稳定性。     

冲击爆炸效应与工程防护专辑·编者按

防护工程是积极防御国防战略的重要基石.新中国成立以来,国防安全在不同历史时期始终面临超级大国的严重威胁,从20世纪60~80年代的核武器、90年代的精确钻地武器、钻地核武器,到21世纪初"空海一体战",防护工程研究一直都面临着严峻挑战.此外,世界范围内重要建筑恐怖爆炸袭击、燃(油)气和危化品事故型爆炸事件、飞机(车、船)撞击事故造成众多人员伤亡和巨大财产损失.     

钻地武器作用下坑道动被复结构荷载的计算

为研究坑道动被复结构在钻地武器作用下的荷载变化情况,通过震塌荷载经验公式的计算对比,给出4级围岩在典型钻地武器GBU-28作用下的荷载变化规律。计算结果表明,震塌荷载的变化同坑道动被复段的围岩级别和支护类型有关,支护条件一定时,围岩质量越好其震塌荷载就越小;围岩级别相同时,支护条件越好其震塌荷载就越小。Ⅳ级围岩在24m左右时,不论采用什么支护形式,其震塌荷载都较大,因此Ⅳ级围岩不适宜构筑坑道工程的口部结构,在设计中应予以避免。     

深钻地武器的发展及其侵彻

在高技术战争条件下，由于深钻地武器的发展，现有防护工程技术受到了严峻挑战，首先综述了国外深钻地弹的发展趋势，并总结了国外岩石侵彻理论与试验研究中具有代表性的研究成果，包括侵彻计算的经验公式，近似分析理论，数值模拟计算方法以及遮弹偏航措施，然后在此基础上对新形势下深钻地防护工程技术的发展趋势进行了分析，明确了当前防护研究的主要方向。     

基于ANSYS/LS-DYNA的钻地战斗部侵彻混凝土靶数值研究

采用ANSYS/LS-DYNA软件,对某钻地战斗部侵彻混凝土靶进行数值模拟。模拟了钻地战斗部在给定的初速与起爆时间下侵彻并毁伤混凝土靶板的过程,得出整个钻地战斗部的最薄弱位置在战斗部头部后端的战斗部薄壳体位置处;钻地战斗部完全侵入混凝土靶板后不同的起爆时间对混凝土靶板的毁伤效果差异不大。     

信息化战争条件下防护工程的发展与对策

简述了防护工程主要面临的挑战。指出了我军防护工程的发展重点,即防护工程应朝向对常规深钻地精确制导炸弹的防护,对深钻地核弹的防护,以及采取伪装技术与工程防护系统集成防护思路。并针对防护工程的发展重点,提出今后防护工程应着重解决的技术问题,即防护材料、深部岩石构造及破坏机理研究、伪装技术。     

新型偏航遮弹层选型分析与试验

采用适当的措施,有效解决钻地武器"钻不进"或"钻不深"的问题,以提高防护工程的抗打击能力已成为研究热点.依据弹体侵彻机理,立足实际应用,在对材料选用及结构构造形式进行系统分析的基础上,提出了一种带偏转层的新型复合遮弹层.通过侵彻试验,证明了该遮弹层对来袭弹具有显著且可靠的偏航效能.基于Hertz接触理论,建立了弹体与偏转层弹塑性碰撞的接触力模型,并分析了接触体材料特性、命中速度及几何参数等因素对恢复系数、接触时间、接触力的影响,揭示了偏转层对弹体偏航的作用机理.     

钻地爆炸耦合地冲击等效计算理论与方法

钻地爆炸地冲击对地下防护工程构成重大威胁，目前常用的试验手段难以建立普遍适用的制导钻地炸弹、超高速动能弹和钻地核弹耦合地冲击效应计算方法。为此，文中从理论上揭示了钻地爆炸破坏区体积与耦合地冲击能量的关系。依据地下爆炸压缩与破坏半径和爆炸当量的关系，给出了现有主要耦合系数之间的换算公式，提出了仅需接触爆压缩半径和封闭爆压缩半径两个初始参数的耦合系数计算方法。通过与国外已有地下核试验数据和数值模拟结果对比分析，从能量耦合系数和当量耦合系数两方面，验证了该方法的正确性。结合填塞系数计算，表明美国的钻地核爆地冲击耦合系数曲线具有较好的可靠性，且偏安全。从防护工程抗钻地爆炸地冲击效应角度，选用当量耦合系数和填塞系数计算地冲击较为适宜，并给出了便于工程运用的钻地核爆当量耦合系数和填塞系数的计算公式。     

战争胜负的决定因素的再探索

战争的胜负,取决于物质的即经济的条件,主要地取决于人和武器这两种物质材料。人,作为能动的物质材料,是首要的决定因素,但并非唯一的决定因素;武器和武器的生产,作为战争的基础和前提条件,也是决定胜负的一个重要因素。新的技术革命,现代化战争,使武器和武器生产的重要性日增突出;同时,又更加拓宽了发挥人的主观能动性的舞台。技术决定论和精神决定论都是片面的。     

Bernard侵彻计算公式的比较分析

为了分析典型的Bernard侵彻计算公式对于新型钻地武器侵彻计算的适用性,对3个Bernard侵彻深度计算公式的构成形式、主要特点、适用范围、单位转换以及计算实例进行了讨论。从Bernard公式Ⅰ,Bernard公式Ⅱ和Bcrnard公式Ⅲ的计算结果看,3个公式之间存在一定的差异,Bernard公式Ⅰ对GBU-28侵彻中等岩石深度的计算结果与科索沃战争中的实际侵彻深度相接近,表明该公式具有一定的实用性。     

钻地武器爆炸破坏作用中弹壳的影响

利用LS-DYNA有限元软件三维数值模拟了不同弹壳厚度下相同装药量的柱状装药在岩体洞库上方的爆炸破坏效应.数值模拟结果表明,有弹壳时,随着弹壳厚度的增加,爆炸破坏作用相应减小,但薄弹壳与无弹壳相比能够增强爆炸破坏作用.原因是,在弹壳较薄时,爆轰集聚效应能够增强爆炸破坏作用,但在弹壳达到一定厚度后,爆破弹壳的能量大幅增加,抵消了爆轰集聚效应并进而减弱爆炸破坏作用.由于钻地武器弹壳一般较厚,因此在其毁伤效应研究中,不应忽视弹壳对爆炸破坏作用的影响.     

弹体侵入岩体的一种工程计算方法

常规深钻地武器的迅猛发展给防护工程设计带来了新的挑战，需要一种更加合理的弹性侵入岩体的工程计算方法。根据工程岩体分类系统建议岩体的强度理论模型，利用空腔膨胀理论计算弹头侵入岩体时的侵彻阻力，根据牛顿定律确定弹体侵入岩体时的运动方程，提出了弹体侵入岩体的工程计算方法，并对该算法进行了验证和讨论，验算结果与试验数据相吻合。同时，由于引用了岩体构造特征参数，使得弹体侵入岩体的工程计算方法更具有合理性和实用性。     

现代军事武器广泛应用复合材料

随着现代军事武器综合性能的提高,使用单一的材料已不能适应要求,因此复合材料倍受青睐。许多复合材料比钢强,比钛韧,比铝轻,无论从加工性能还是从机械性能上来说,都是单一材料无法比拟的,人们甚至可根据武器的战术要求来设计复合材料。玻璃钢是最早的复合材料之一。复合材料是由基体材料和增强材料通过适当技术制成的变相型材料。一般基体材料有聚酰胺、环氧树脂、钛、铝合金等,而增强材料     

深埋防护工程静动耦合作用下安全层厚度计算理论与方法

针对外军钻地武器列装现状,通过地冲击能量耦合系数给出了等效封闭爆炸当量的计算方法。通过引入地冲击能量因子,提出了以能量因子为统一判据的破坏分区评判标准。利用经典弹塑性力学理论得到了围岩自承能力及围岩压力计算公式,揭示了围岩自承能力的本质是围岩剪切强度,且塑性区的扩展有利于自承能力提高。结合地冲击能量因子和动载作用下围岩压力,给出了地应力与地冲击耦合作用下深埋防护工程最小安全层厚度计算方法。计算结果表明,高地应力增大了地冲击的破坏效应,破坏区范围要大于不考虑地应力的情况。     

美国政府资助不扩散和军转民计划

核武器、化学武器和生物武器的扩散是国际安全面临的一个严峻问题，为此，美国政府制定了一系列计划资助防止这三种武器扩散的活动。总的来看，扩散是军转民问题相当复杂。武器材料的实际转向应用是人们最为关注的。然而，从长远观点来看，销毁大规模毁灭性武器必须以安全并对环境无害的方式进行。归根到底，解决扩散问题的关键就在于把武器科学家和武器工程师掌握的技术转入和平的工业应用。目前，新独立国家的经济状况对一些掌握尖     

“温柔”的失能武器

在高科技的现代化战争中,兵器专家们除研制那些硬杀性武器外,同时也热衷于使敌方人员和武器装备短时间内丧失战斗力的非杀性武器的研制。这种武器有人称为失能武器,有人也称作“温柔武器”。下面向读者朋友介绍几种失能武器。金属纤维弹这是一种装有金属导电材料的弹体,爆炸以后,金属纤维变为极细的纤维丝和金属粉尘烟云,它们飘落到敌方车辆的发动装置内,会造成电路短路,使发动机熄灭或发生其它故障,而瘫痪在那里,从而失去战斗力。如果金属纤维弹在敌方的发电厂上空爆     

防务与核技术

过去几年人们已经看到，美国核武器计划作了重大的调整，以适应冷战后国家安全的需要－特别是为美国核武库提供科学管理、监视拆卸退役的ＬＬＮＬ设计的武器和处理武器材料和将核武器技能应用于核不扩散和反扩散问题上。