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典型战斗部对飞机目标毁伤评估研究

陈新祥  
【摘要】:战斗机作为现代战争中夺取制空权的主要战斗力量,在战场力量对比中具有重要地位,对战斗中飞机毁伤评估研究具有十分重要意义。本文主要以典型四代战机F-22为毁伤评估目标,对飞机目标的易损性分析毁伤建模、机翼毁伤等效实验、毁伤数值仿真等方面的内容开展了研究。(1)进行了飞机目标易损性的研究,在分析F-22飞机主要性能参数、部件结构、作战任务、功能特性的基础上,结合飞机部件毁伤影响分析,建立飞机的结构毁伤树。(2)开展了飞机机翼目标毁伤效果的实验研究,根据飞机机翼结构特点设计机翼等效靶,获得了不同冲击波强度作用下的等效靶毁伤破坏规律。实验得到LY-12硬铝等效蒙皮和碳纤维等效蒙皮两种不同的破坏模式,获得铝板在爆炸冲击载荷作用下的动态变形过程,对近距离爆炸的冲击超压公式提出修正公式。(3)在实验基础上,利用有限元软件LS-DYNA,根据冲击波载荷毁伤特点,进行机翼结构等效靶在不同强度的冲击波载荷作用下毁伤数值模拟,提出带负压区影响的爆炸载荷的模拟方法,模拟结果与实验现象吻合良好。(4)进行了战斗部的威力分析和弹目交会分析,编程实现了破片毁伤元对飞机的弹目交会的可视化,计算得到了典型工况下飞机部件上作用的毁伤元威力参量和部件毁伤等级,程序实现了毁伤等级评估快速计算。本课题的研究内容对战争中的飞机目标的毁伤评估和飞机防护的生存力优化设计具有一定的参考价值。


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