国外研究现状20世纪末因为含能破片的杀伤效果较佳,美国、俄罗斯等世界大国十分重视含能战斗部技术的发展研究。美国的DE技术公司早在20世纪90年代就已经开始研究含能破片技术,其研制成功的含能破片通过了爆炸环境适应性试验,而且在试验中证明其杀伤效能高于普通破片[4]。76675
2000年,美军正式将含能破片战斗部技术项目列入了“国防先进技术项目”研究计划,由海军武器研究局主持关键技术研究,期望研制新一代的高效毁伤含能破片防空导弹。2002年,美国在“地面与空中武器技术项目”评估报告中指出,海军经过三年的探索研究,在含能破片材料配方、制备工艺、毁伤效能评价和武器化应用等方面取得了重大研究进展。含能破片战斗部地面静爆试验结果表明,与同口径的现役防空导弹相比,含能破片战斗部对空中目标K级的杀伤半径增大了1倍以上[5]。
2005年,Nielson等人通过改变材料制备方法,得到了泡沫状结构活性材料,提高了原有活性材料强度[6]。2007年,GSI公司在原有配方中添加高密度金属粉,将含能活性材料密度提升至7~8g/cm3,实验表明,该高密度活性材料破片能穿透0。5英寸(12。7mm)厚的钢板,而同条件下的钢破片却未能穿透钢板。论文网
2 国内研究现状
我国于2000年前后开始含能活性材料战斗部技术方面的研究工作,在总装“探索一代”创新计划项目,二炮、空军、海军、陆军预先研究计划项目,国家军口“863”计划项目、国家自然科学基金项目的大力支持下,经过北京理工大学、南京理工大学、国防科技大学、核工业九院、兵器工业第204所、兵器装备第5103厂等单位十多年来的持续研究,在机理和理论研究方面取得了显著进展,关键技术取得了重要突破。其中最具代表性的是北京理工大学完成的“活性毁伤元技术”项目,于2009年通过国防技术成果鉴定,所研制的活性材料主要性能指标甚至优于美国,达到了国际领先水平,该项技术成果于2012年获国防技术发明二等奖,标志着我国在该技术领域研究取得了具有完全自主知识产权的技术成果。但与以美国为代表的国外技术先进国家相比,我国在含能活性材料武器化和工程化应用技术研究方面,特别是在弹药战斗部装备研制方面,还存在不少差距,关键技术有待进一步突破[7]。
王海福、刘宗伟等人对含能活性材料的配方设计、制备工艺和终点效应进行了深入研究,从化学反应热力学和动力学出发,提出了综合考虑和优化活性体系含能量、反应温度、气体产物量等影响因素的配方设计原则,开展了模压成型和烧结硬化制备工艺研究,成功制备出了机械力学和撞击起爆性能优良的含能活性材料,初步验证了侵彻、引燃和引爆增强性能[8,9]。
郑元枫等人对含能活性材料能量释放及毁伤增强效应问题进行了深入研究,建立了含能活性材料撞击起爆能量释放分析模型,揭示了能量释放机理,建立含能活性材料作用燃油箱引燃增强分析模型和作用带壳装药引爆增强分析模型,揭示了引燃增强和引爆增强机理[10,11]。
余庆波等人通过引入含能活性材料侵爆联合毁伤准则,建立了含能活性破片杀伤战斗部威力评估模型[12]。姬鹏远针对含能活性材料在直接命中杀伤类弹药上的应用及终点效应问题进行了较系统、深入的研究[13]。