破片杀伤战斗部简介破片杀伤战斗部在高能炸药爆炸作用下会产生大量形状规则、质量均匀的高速破片，破片通过高速撞击、引爆和引燃作用对目标进行毁伤，可用于对付轻型装甲车辆、雷达、飞机及导弹、杀伤有生力量，是战斗部的主要类型之一。按生成途径分类，破片杀伤战斗部包括预控、自然和预制破片战斗部。74517

破片式战斗部在早期主要表现为无控自然破片战斗部，这类战斗部壳体在炸药炮轰产物作用时膨胀、断裂形成破片杀伤元，作为容器的壳体能同时充当杀伤元素，壳体较厚，材料利用率较高，炮轰产物在泄露之前会有较长的驱动加速时间，破片初速高。但是，由于壳体厚度、密封情况、炸药装药、金属晶粒脆性、大小、韧性等因素导致破片的形状和大小呈现不规则的状态，在飞行过程中，破片速度衰减较快[1]。

预控破片战斗部采用一些技术措施如增加内衬、炸药刻槽、壳体刻槽来降低壳体的局部强度，在炸药爆炸时控制其破裂部位可以使形成的破片杀伤元形状规则、大小均匀。在上世纪四五十年代，国外的学者基于战术需求针对战斗部的预控破碎技术进行了研究，这些研究包括预控破片战斗部的技术途径、结构设计、原理探究等，研究人员经过大量的实验获得了一些经验规律。在1978年J。Pearson[4]通过剪切控制法，将网格系统加工于战斗部壳体的内表面，这样能将每个网格的根部作为起点，使壳体沿断裂迹线断裂，从而使破片均匀化。之后，一些学者如Lucia D。Kuhns[5]、Howard W。Semon[6]通过剪切控制法设计了几种不同的网格分布方案，如壳体内表面刻尖窄形槽、U形槽等。在20世纪后期，Gilbert Fountain[7]将炸药表面刻槽技术用于战斗部结构中，由于聚能效应，炸药在爆炸之后会产生许多小射流，这些小射流会切割壳体从而产生均匀的破片；Edward W。Larocca[8]将高密度金属网格放置于战斗部壳体的外侧，使得战斗部壳体产生的杀伤破片具有各种几何形状。在2000年以后，在破片战斗部中大力发展了预控破碎技术，2001年W。Arnold[9]将外刻槽的内衬置于战斗部壳体内部，使得战斗部产生的破片形状规则且具有较好的一致性；在2011年，W。Arnold[10]提出了在战斗部结构中使用带孔洞的内衬，在孔洞分布改变时，炸药炮轰波波形会发生变化，进而控制战斗部中的壳体破碎情况；Domenico Villano[11]研究了预控破片战斗部的工艺技术且对双层壳体成型、渗氮处理、激光加工等工艺过程进行了评估。由于科学技术中新工艺、新材料的涌现，预控破片战斗部会随之走向新的发展阶段。论文网

2  钨合金预制破片国内外研究现状

钨合金以钨为基体，由锰、钴、铜、铁、镍等元素组成，属于一种硬质合金。和其他战斗部材料相比，钨合金具有加工工艺简单、制备成本较低、塑性好、强度高、熔点高、密度高、良好的导热性、导电性、热膨胀系数低等优点，所以钨合金在战斗部各方面（穿甲弹芯、高速破片等）应用广泛[12]，例如在美国的WDU-21B反辐射战斗部中装有10000枚立方形钨合金破片，法国ATAM空空导弹战斗部中有1850枚球形钨合金破片。

国外学者着重于钨合金的基础研究进行了大量工作，取得了重要进展。R。 M。 German[13]在研究中指出钨合金材料中钨颗粒之间的界面非常薄弱，所以钨合金的力学性能能够通过改变钨颗粒与粘结相的二面角得到有效提升；G。 Pradhu[14]发现跟液相烧结相比，微波烧结工艺让钨合金的冲击性能和拉伸性更好，且钨颗粒和粘结相界面之间的结合更紧密；U。 R。 Kiran[15]提出影响钨合金塑性的主要因素有粘结相和钨颗粒接触度、粘结相平均自由程、粘结相体积分数，钨合金的拉伸强度由断裂程度来决定；Giusepponi[16]、Z。 C。 Cordero[17]、A。 A。 N。 Nemeth[18]对钨合金的动态力学性能进行了研究，研究结果表明超细晶钨合金的晶粒度为130nm时，动态冲击强度达4。14GPa，硬度可达12GPa，纯钨的最大应变为0。25，理想强度为26。8GPa。