《高效聚能战斗部设计与毁伤效应》针对一种高效聚能战斗部的结构设计和毁伤效应进行了详细的论述,旨在进一步揭示高效聚能战斗部的毁伤机理。通过对聚能战斗部的发展趋势、基本理论以及高效聚能战斗部侵彻机理、结构设计、毁伤效应和试验研究进行全面的介绍,重点突出了战斗部的设计方案和毁伤效应,比较全面地反映了近年来国内外关于聚能爆破理论与实践方面的新成果。
《高效聚能战斗部设计与毁伤效应》可作为相关院校爆破专业研究生的参考教材,也可作为有关工程技术人员的参考用书。
随着防护技术的不断发展,现代舰船的抗爆炸冲击能力日益增强。其主要体现在舰艇采用多密封舱室或者双层壳体结构,同时采用高强度钢或镍合金等材料制造耐压壳体,高强度耐压壳体连同水层和钢外壳共同构成现代舰艇的坚固防护外壳,使其抗爆炸冲击性能得到了很大的提高。采用普通爆破型战斗部,仅仅依靠装药爆炸在水中形成的冲击波和气泡脉动毁伤目标,其能量利用率低,已很难重创现代舰艇。基于此,对一种高效组合药型罩聚能战斗部进行结构设计,深入研究战斗部对现代舰艇的毁伤机理,对大幅提升武器装备的威力性能具有重要的意义。
本书的主要内容包括:聚能战斗部的发展趋势;聚能战斗部的基本理论,在常见三类战斗部的基础上提出了流弹组合型战斗部,并分别介绍了聚能射流、爆炸成型弹丸与聚能杆式侵彻体基本理论;高效聚能战斗部侵彻机理,分别进行了前级射流和后级弹丸的理论分析,并予以综合考虑;高效聚能战斗部结构设计,分析了影响聚能效应的主要因素,采用正交设计方法结合数值仿真结果,得出了最优的结构设计方案;高效聚能战斗部毁伤效应,采用数值模拟方法对毁伤结果进行了分析;高效聚能战斗部试验研究,通过试验验证了高效聚能战斗部毁伤效果。
本书由海军潜艇学院防险救生系周方毅副教授、詹发民教授以及海军工程大学王伟力教授撰写,海军潜艇学院水下爆破教研室姜涛副教授参与了编写工作。本书共六章,其中第一章、第三章、第五章由周方毅执笔;第二章由王伟力执笔;第四章由姜涛执笔;第六章由詹发民执笔。周方毅同志对全书进行了统稿,黄雪峰博士对全书进行了校对,全书由张可玉教授、张永副教授主审。
在本书的编写过程中参考了一些专家的文献资料,得到了学院机关和兄弟单位的大力支持,在此表示衷心的感谢。
由于作者水平有限,加之编写时间仓促,书中一定存在疏漏和不足之处,敬请读者批评指正。
绪论
第一章 聚能战斗部的发展趋势
第一节 聚能战斗部的研究进展
一、国外研究进展
二、国内研究进展
第二节 战斗部威力提升的途径
一、战斗部威力提升的常用方式
二、战斗部威力提升的可行性分析
第二章 聚能战斗部的基本理论
第一节 聚能战斗部的基本类型
一、射流型战斗部
二、射弹型战斗部
三、高速杆式弹丸战斗部
四、流弹组合型战斗部
第二节 聚能射流基本理论
一、定常理想不可压缩流体力学理论
二、准定常理想不可压缩流体力学理论
第三节 爆炸成型弹丸基本理论
一、EFP成型模式
二、EFP成型机理
第四节 聚能杆式侵彻体基本理论
第三章 高效聚能战斗部侵彻机理
第一节 前级射流理论分析
一、聚能射流主要参数计算
二、聚能射流作用于靶板冲量分析
第二节 后级弹丸理论分析
一、EFP侵彻靶板过程分析
二、EFP侵彻深度计算
三、组合流弹理论分析
第四章 高效聚能战斗结构设计
第一节 影响聚能效应的主要因素
一、装药
二、药型罩
三、隔板
四、炸高
五、壳体
六、起爆方式
第二节 影响因素的正交设计方法
一、因素与水平设计
二、表头设计
第三节 影响毁伤效果的因素分析
一、数值仿真结果
二、影响因素分析
第五章 高效聚能战斗部毁伤效应
第一节 组合药型罩特性研究
一、对单层靶板毁伤效果研究
二、对双层靶板毁伤效果研究
三、侵彻靶板过程分析
第二节 毁伤效应的数值计算模型
一、物理模型
二、网格划分
三、本构方程
四、计算参数
第三节 对单壳体潜艇等效结构的毁伤模拟
一、命中两肋骨之间位置
二、命中肋骨所在位置
第四节 对双壳体潜艇等效结构的毁伤模拟
一、命中两肋骨之间位置
二、命中肋骨所在位置
第六章 高效聚能战斗部试验研究
第一节 战斗部缩比模型的设计与计算
一、结构设计
二、质量计算
三、威力计算
四、数值计算
第二节 战斗部毁伤试验研究
一、战斗部模型陆地试验
二、战斗部模型水下试验
参考文献