LS-DYAN多效应复合毁伤战斗部设计(2)
多效应复合战斗部属于新型战斗部，可实现多效应杀伤目的，其主要特征在于将多种不同的战斗部(如破片战斗部、爆炸成型弹丸和空心装药战斗部等)结合在一起，配以智能引信(如目标敏感引信)，满足城市战中利用一种武器攻击多种目标的需要。
如图1.1多效应复合毁伤战斗部，即包含破片毁伤元、爆炸成型弹丸两种杀伤作用。其基本原理是利用高能炸药的爆炸使布置在战斗部端面的钨球向前飞散，爆炸形成的爆轰波同时压垮药型罩、闭合形成EFP，以此对目标实现复合毁伤作用｡本文在不特别说明下，多效应复合战斗部即特指该型战斗部。
图1.1 某多效应复合战斗部示意图
由于国内外对于多效应复合毁伤战斗部展开的研究较少，国内目前的研究重点还是集中在战斗部的作用原理方面，对战斗部的毁伤性能及影响因素研究较少，所以战斗部爆破后钨球的速度、飞散角以及成型EFP速度、长径比都没有达到一个理想的最佳值。根据现有理论分析，战斗部的结构、壳体材料特性、炸药装药结构以及起爆方式等因素都对破片飞散及EFP成型的特征参量有着直接或间接地影响[1]。
本次毕业设计提出一种多效应复合毁伤战斗部结构，以已知多效应复合毁伤战斗部基本结构参数为基础，对战斗部预制破片速度、飞散角以及EFP成型等进行理论分析，并采用数值仿真手段对影响多效应复合战斗部毁伤效果的因素进行分析，得到不同战斗部结构对多效应复合毁伤战斗部的影响，完成对战斗部特征参量影响因素的系统化研究，并进行复合毁伤元与单一毁伤元的对比研究。本次毕业设计，为该类型战斗部的工程应用提供了数值模拟和结构设计的参考，对提高多效应复合毁伤战斗部威力有着重要的意义。
1.2 多效应复合毁伤战斗部影响因素分析
对于多效应复合毁伤战斗部来说，战斗部的结构和形状、壳体的材料特性、药型罩的结构及材料、装药类型及长径比、破片尺寸数量及布置方式、起爆方式以及一些随机因素都对其性能有着密切的影响。其中EFP成型与预制破片飞散特性在一些影响因素上，所受影响程度略有不同。
1.2.1 EFP成型的影响因素分析
（1）战斗部结构的影响
成型模式是影响EFP性能的最基本因素之一，设计不同的EFP装药，其药型罩将以不同的模式被锻造成爆炸成型弹丸。根据EFP形成过程的不同，将EFP成型模式分为三种类型：向后翻转型（Backward Folding）、向前压拢型（Forward Folding）和介于这两者之间的压垮型（Radial Collapse）。在设计EFP战斗部时，要根据毁伤目标的特性和武器系统的主要任务来选择适当的成型模式。EFP最终以何种模式成型，主要取决于药型罩微元与爆轰产物相互作用过程中获得的速度以及沿药型罩分布的特点。
战斗部结构对EFP成型可产生相当影响，例如若采用隔板或K装药，可改变在药柱中传播的爆轰波形，通过控制爆轰方向和爆轰波到达药型罩的时间，进而提高爆炸载荷，从而增加射流的速度，以此达到提高破甲威力的目的。壳体对破甲效果的影响也是通过对爆轰波形的影响而产生的，其中着重体现在爆轰波形成的最初阶段。
（2）药型罩结构的影响
药型罩形状对所形成的EFP的类型和速度有着直接影响。通常，球形药型罩在爆炸载荷作用下形成翻转式EFP，此时球缺罩的曲率半径和壁厚是影响其成型性能的重要因素。对于锥形药型罩来说，其形成EFP的类型则随着锥角的变化而有所不同。
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