1—壳体;2—药形罩;3—装药;4—弹底
图2。3 战斗部总体形状结构图
2。3 多功能导弹战斗部主要结构设计
根据2。2节中确定的战斗部总体结构方案可知,战斗部主要结构设计主要包括装药设计、壳体设计、药型罩设计与弹底设计,由于无引信指标,所以本文对弹底不做详细设计。由于本文所设计的战斗部有破甲、杀伤与攻坚三种威力要求,三者间具有相互影响因素,所以在进行结构设计时要从满足威力要求的角度进行设计。文献综述
2。3。1 战斗部总体结构与威力关系分析
对于战斗部,在其口径一定时,其长度、质量、质心等都受一定限制,且会影响其毁伤效能。如2-1、2-2关系式所表示,其中 、 分别为弹壳体与头部长度, 为战斗部总体长度; 、 分别为弹壳体、头部、装药、药型罩、底盖质量, 为战斗部总体质量。
根据已有战斗部总体结构可知战斗部总长度 ≈700mm,总质量 ≈40kg。
战斗部的破甲威力与战斗部结构和靶板材料性能间关系可用2-3、2-4、2-5式表示。式中 为射流侵彻深度; 为与药型罩材料与靶板材料有关的系数; 为药型罩口部内径; 为药型罩锥角; 为射流侵彻靶板速度; 为炸药爆速; 为炸药密度; 为药型罩密度; 为靶板密度; 为射流长度; 为炸高; 为有效装药厚度; 为药型罩压垮速度; 为药型罩厚度; 为射流能量; 为射流横截面面积。其中,对聚能射流破甲深度影响最大的是药型罩的设计与装药的选择。
战斗部杀伤威力与战斗部结构间关系可用2-6、2-7、2-8、2-9、2-10式表示。式中 表示自然破片数量与质量的分布状态; 为装药部分壳体质量; 为装药质量; 为Mott常数; 为壳体壁厚; 为装药直径即壳体内径; 为所产生破片质量; 分别为壳体材料强度极限与屈服强度。 为破片初始飞行速度; 为作用于壳体的有效装药质量; 为炸药爆压; 为Gurney常数; 为壳体内表面积; 为壳体材料动态屈服应力; 为壳体长度。 为破片能量; 为破片瞬时速度; 为破片的空气阻力系数; 为空气密度; 为破片形状系数; 为破片飞行距离; 为对目标具有杀伤作用的最小能量。 为破片密集杀伤半径; 为破片初速; 为爆轰波传播方向与壳体法线间夹角; 为杀伤半径指标。其中对自然破片杀伤威力影响最大的是形成破片部分壳体质量与炸药性能。
战斗部攻坚威力与战斗部结构和靶板间关系可用2-11式表示。式中 为侵彻混凝土靶最大深度; 为战斗部头部母线半径; 为战斗部总质量; 为战斗部直径; 为着靶速度; 为混凝土密度; 为混凝土屈服强度; 为混凝土材料中的声速; 为混凝土弹性模量。其中对攻坚威力影响最大的是弹丸总体质量与弹头部系数。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
(2-11)
2。3。2 战斗部装药设计
对于聚能装药战斗部,炸药的能量越高,形成的聚能射流凝聚性越好,射流速度与能量越高,破甲深度也越大,壳体在炸药作用下所形成的破片体初速也越大[49],,有利于提高杀伤威力。但对于弹丸侵彻混凝土靶而言,则需使用敏感度较低、安全性较高的炸药,防止战斗部在打击混凝土靶板的过程中发生爆炸,这势必需要降低炸药所含能量。炸药的能量主要包括爆轰参数爆压 和爆速 两方面,爆压与爆速有以下关系:
(2-12)
式中, 为炸药的装填密度,所以炸药的爆速和密度越大,其爆压越大。