2。2  聚能杆式侵彻体的成型理论 8

2。3  聚能杆式侵彻体的断裂理论 11

2。4  本章小结 13

3  战斗部数值模拟研究 14

3。1  数值模拟计算方法介绍 14

3。2  数值仿真方案及模型建立 16

3。3  JPC成型过程分析 19

3。4  本章小结 20

4  装药结构对JPC成型影响因素分析 22

4。1  药型罩结构参数对JPC成型影响分析 22

4。2  壳体壁厚对JPC成型影响分析 27

4。3  隔板位置对JPC成型影响分析  28

4。4  装药长径比对JPC成型影响分析  29

4。5  本章小结 31

5  大炸高下JPC成型规律研究 32

5。1  炸高对JPC成型影响分析 32

5。2  药型罩结构参数与有效炸高匹配关系分析 33

5。3  大炸高条件下破甲战斗部结构选择 34

5。4  本章小结 35

结论  36

致谢  38

参考文献39

1  绪论

1。1  课题的研究背景及意义

聚能效应（Gathering Energy Effect），是1888年美国人门罗(Charles E。 Munroe)在炸药试验中发现的规律。1930年，伍德进一步改进门罗的实验，将金属罩镶在药柱的圆锥孔腔表面，大大加强了破甲能力，并于二战时期开始应用于弹药。成型装药技术最初被英国人应用并研制出了一种反坦克枪榴弹，但其威力非常有限，相对穿深（穿深/装药口径）仅为一倍左右。进入70年代后期，随着间隙装甲、屏蔽装甲、复合装甲、爆炸式反应装甲等新型装甲的出现，使坦克对破甲弹的防护能力上升了一个新的台阶，这也促进了成型装药技术的快速发展，其研究日益得到重视。

成型装药的类型很多，比较常用的有聚能成型装药和爆炸成型弹丸（Explosive Formed Projectile）装药。聚能成型装药形成的聚能射流（Shaped Charge Jet）在3～6倍装药口径的炸高下侵彻能力很强，可达10倍以上装药口径，常用于攻击防护性能较强的坦克、装甲车辆等坚固目标；EFP则对炸高不敏感，可击破各类轻型装甲车辆和舰船密封隔舱等具有一定防护效果的武器，也可侵彻开孔岩石、钢筋混凝土等坚固材料形成的目标。[1]

一直以来，世界各军事强国致力于成型装药技术的研究，许多新技术、新结构甚至新概念的应用使得破甲弹威力得到巨大改善，但由于传统的聚能成型装药和EFP装药战斗部各自存在着不足，使聚能装药破甲技术的应用受到很大的局限。例如，聚能成型装药形成的金属射流因飞行中的延展伸长现象导致在大炸高条件下会发生断裂及散射，导致破甲能力急剧下降，并且抗干扰能力较弱，侵彻新型复合反应装甲和爆炸反应装甲的能力较低；EFP虽然可在800~1000倍弹径距离下实施有效打击，但其侵彻能力有限，一般不超过1倍装药口径，故对装甲较厚的坚固目标破甲作用效果不大。为提高对混凝土工事、新型防护装甲、武装直升机和大型水面舰艇等坚固目标的毁伤效果，兼具破甲威力与远距离打击能力的新型成型装药结构研究迫在眉睫[2-3]。

聚能杆式侵彻体（Jetting Projectile Charge）[4]，集穿甲、破甲及EFP战斗部的优点于一身，采用新型传起爆方式、装药结构和高密度合金药型罩，起爆后可形成如图1。1所示杆式金属侵彻体。JPC药型罩利用率可达50%以上，头部速度约2～5km/s，兼有JET速度高、侵彻能力强和EFP药型罩利用率高、侵彻孔径大、大炸高性能好的特点。[2]研究表明，一代爆炸式反应装甲可使JET穿深损失30%~60%，而对JPC基本没有干扰作用。[5]JPC与JET相比，具有药型罩利用率高，对炸高不敏感，后效大的特点；JPC与EFP相比，其飞行速度、长度、断面比动能及侵彻能力均优于EFP；JPC与长杆式穿甲弹相比，着靶速度更高，且不受发射平台的限制[6]。聚能杆式侵彻体的种种特点都表明该新型战斗部在灵巧弹药、掠飞攻顶导弹以及攻坚弹药等智能弹药领域应用前景广阔。[2]