国内外对高速侵彻问题的研究现状及发展趋势1.2.1 弹体高速侵彻混凝土的研究现状
由于现代战争的需求,需要对付的目标基本都具有一定的防护能力,比如武器库、军用机场、地下导弹发射平台、地下指挥中心等等,而这些目标通常以混凝土为主要防护手段,为了对付这些目标,选择侵彻战斗部无疑是一个很好的选择[8]。现阶段的研究中,侵彻战斗部按照不同的方式分为以下几种:(1)根据弹体的侵彻方式不同可分为:整体式战斗部和复合战斗部;(2)按攻击目标的不同可分为:反跑道战斗部、反地面掩体战斗部和反地下深层目标战斗部等;(3)按投放载体可分为:机载战斗部、巡航导弹型战斗部、弹道导弹型战斗部、火箭弹型战斗部、战术导弹型战斗部和潜射导弹型战斗部[9]。29160
美国、俄罗斯对整体侵彻战斗部的研究较多,英国、法国、德国等国家对复合侵彻战斗部的研究较多。整体式战斗部又被称为动能战斗部,它是利用侵彻弹体的动能达到侵彻到目标内的目的,再引爆装在战斗部里面的炸药从而达到毁伤的目的。例如早期法国MATRA公司研制的BLU-107型战斗部,可以侵彻厚度为0.4m的混凝土;美国研制的BLU-109型战斗部[10],可以侵彻厚度为3m的混凝土;美国研制的BLU-113型战斗部可以侵彻厚度为6m的混凝土;复合战斗部的原理是安装在弹体前部的聚能弹头首先发射金属射流,在目标上形成弹孔或弹坑,后续的侵彻体从打开的弹孔侵彻到目标内,然后摧毁目标[11]。它与普通的侵彻战斗部相比,具有质量小,增大弹着角的范围等优点[12]。论文网
侵彻战斗部的侵彻威力主要是由撞击速度、弹体材料、弹体比动能、长径比、弹头形状、靶体的相关特性、攻角等条件决定的。为了提高其侵彻时的威力,主要考虑从以下几个方面进行提高 [13]:(1) 提高弹丸着靶比动能
着靶比动能决定了侵彻弹体的侵彻能力,提高弹丸初速、增大长径比等都是提高比动能
的重要途径。针对弹丸高速侵彻混凝土,从理论上来说,弹丸侵彻威力以弹丸的侵彻速度有关,因此,增大弹体的初速度就可以增大战斗部的威力[14]。而增加攻击速度从现在的技术上来讲是能够实现的,改进火炮,采用威力更大的火药,使用涂覆火药降低温度系数,采用轻质材料弹托等手段都可以有效提高弹丸发射时的初速。例如美国正在研制高速飞行器,撞击速度可以达到6倍马赫数,远高于其他同类型武器。
(2) 使用高强度的弹体材料
可作为侵彻战斗部的材料有很多,现在国外主要以HP9-4系列钢为主,国内主要以DT300高强度钢为主。表1.1是国内外钻地弹战斗部所用材料性能表[15] [16] [17]。使用性能好的弹体材料能够更好地改进侵彻弹的性能,例如美国研发的BLU-122是BLU-113战斗部改进而来的,BLU-113的弹体材料使用的是HP9-4-20钢,装药为PBXN109炸药,而BLU-122弹体材料使用的是ES-1高强度钢,装药采用的是AFX-757不敏感炸药,虽然改进后壳体厚度降低了十几毫米,但是其侵彻深度提高了约20%,爆炸效果提高了近70%[18]。由此可见,提高弹体材料性能,对提高侵彻效果具有至关重要的作用。
在炸药的选择上,弹体装药的数量和炸药的威力也是影响侵彻威力的指标之一。目前常用的炸药有五种:
(1)梯恩梯(TNT):因为具有安全可靠,有较大的威力,性能安定,可以长期存储,生产工艺简单、廉价等优点,因而广泛应用于军用炸药。
(2)钝化黑索金:其优点是威力大、猛度很高,其缺点为机械感度较大,所以在使用时通常加入一定量的钝化剂,在装药时通常采用压装药。 国内外对高速侵彻问题的研究现状及发展趋势:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_24281.html