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串联EFP对于披挂反应装甲的坦克顶甲侵彻性能研究

张渝  
【摘要】:当代主战坦克具有防护力强、机动性高、信息化程度高等特点,作为陆战之王的坦克具备高度的战场生存能力,能有效应对来袭的各种毁伤元,号称移动的战场堡垒要塞。坦克顶部装甲与其他部位的装甲相比,有效装甲厚度最薄,防护能力最低,因此坦克顶甲成为了各种反坦克武器弹药对坦克攻击的最主要部位。传统单层药型罩形成的聚能毁伤元在面对现如今披挂反应装甲的坦克顶甲时显得力不从心,无法穿透顶甲对坦克内部造成失能性毁伤,为了有效解决传统聚能毁伤元对坦克装甲目标的侵彻能力受限于爆炸反应装甲的问题,串联EFP技术应运而生。文中基于末敏弹战斗部设计得到同轴度及飞行稳定性较好的多层串联EFP(Explosively Formed Projectile)用于对坦克顶甲进行毁伤,以期达到前级EFP可靠引爆反应装甲,从而为后级主毁伤元开辟无能耗通道侵彻坦克顶甲的战术设想。本文通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对串联EFP的成型过程以及对坦克顶甲目标的侵彻过程进行了系统研究,得到聚能装药结构对串联EFP成型的影响规律,以及靶板目标不同工况条件下串联EFP的侵彻能力,本文主要研究内容如下:选用合适的材料状态方程和强度模型,利用非线性动力学软件ANSYS/LS-DYNA对聚能装药轴向放置多层药型罩形成串联EFP的影响因素进行了分析,研究的主要影响因素分别为:多层药型罩的曲率半径、总壁厚和壁厚比,得到各因素对串联EFP成型性能的影响规律,优化得到串联EFP成型较优时的聚能装药结构参数。考虑串联EFP在空气中飞行时的速度衰减,得到不同串联EFP的气动外形参数,运用速度衰减公式结合软件计算串联EFP临靶速度,在着靶角分别为0°、15°、30°的不同工况下分析前级EFP侵彻钢靶过程及结果,进而研究前级EFP的侵彻能力。基于计算得到的EFP临靶速度,研究前级EFP对反应装甲的侵彻过程及着靶角和屏蔽板厚度对EFP引爆夹层装药的影响;研究串联EFP的中、后级EFP在不同着靶角及不同靶板厚度工况下的侵彻过程及结果,并建立单层EFP侵彻披挂反应装甲靶板的仿真方案与之形成对比,得到串联EFP的应用优势。研究结果可为串联EFP战斗部的设计优化和工程应用提供理论价值。


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