圆柱型战斗部破片形成影响因数研究(4)
2 杀爆弹破片形成分析的基本理论
2.1 弹丸的杀伤效应、破碎机理与杀伤威力
榴弹是一类利用火炮将其发射出去，完成杀伤、爆破、侵彻或其它作战目的应用广泛的弹药。杀伤爆破弹、杀伤弹、爆破弹统称为榴弹。榴弹爆炸时，壳体形成大量高速破片，对其周围的有生力量、技术装备等目标的毁伤作用称为杀伤效应。分析研究此效应的目的是为了确定不同炸药装药、不同结构的弹丸或战斗部爆炸时产生的破片尺寸、形状、速度与其空间分布的规律以及控制的方法，进而提高弹丸或战斗部的杀伤威力。
引信起爆炸药后，炸药装药全部爆轰完毕约需几十微秒。爆炸过程中生成的爆轰产物作用在弹体壁上，使其快速膨胀变形[21]。当变形达到一定程度时，弹体内部最薄弱环节处首先形成裂纹，并逐步扩展。由于爆轰产物继续膨胀做功，弹体变形逐渐增大，不断产生新的裂纹。当这些裂纹彼此相交后，弹体形成了破片。普通钢制弹体约膨胀到原直径1.75倍时形成破片。弹体金属的破坏是以剪切的形式出现，方向与法线成45°。
分析爆炸过程，可得出以下几点结论：
（1） 从整个变形情况看，可认为弹丸的爆轰是在瞬时完成的
（2） 圆柱部的破片形成最早，形状为长条形，大小比较均一，速度较大且沿弹轴法向飞散。
（3） 弹尾部破片大小、形状、速度都不太均一。
（4） 头部破片较圆柱部小，大小也不均一。
杀伤爆破弹的威力可通过杀伤面积来衡量。对于一定目标和射击条件，弹丸的杀伤面积取决于破片初速、块数、破片质量分布；而这些破片参量又取决于弹丸结构。。
2.2 破片质量分布计算方法
爆炸时弹丸壳体破碎与弹体结构、装药种类和方式、弹体材料等有着直接关系，但是初始裂纹的形成却由很多随机因素影响。因此目前没有准确且简单的理论计算公式。所以一般采用经验公式。一般我们采用的是莫特(Mott)公式、板口公式以及苏炮兵科学研究院公式。
2.2.1 莫特公式
莫特(Mott)公式：莫特公式主要是根据弹丸的壁厚程度不同分为两种情况讨论。
对于非预制破片薄壁的弹体，莫特公式认为其符合二文随机破碎结果，质量分布可用如下公式：
N(m )=Ae （2-1）
N(m )表示质量大于m (kg)的破片数；
= ， 为破片平均质量(kg)；A为常数
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