軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈威力分析

2004年6月沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報v,23No,2第23卷第2期 JOURNAL OF SHENYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY Jun.2004文章編號:1003-1251(2004)02-009-03軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈威力分析李智軍,吳玉斌,袁志華(沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110168)摘要:在初步確定某軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈總體結構的基礎上,結合此類(lèi)型彈藥的毀傷方式,對此榴彈威力進(jìn)行分析,從而論證此榴彈毀傷目標的有效性關(guān)鍵詞:定向殺傷彈藥;分爆式榴彈;威力;預制破片中圖分類(lèi)號:E932.3文獻標識碼:A考察現代戰爭特點(diǎn)艦載防空武器系統在現代戰爭中有很重要的地位,在由艦載防空導彈和艦炮1所組成的防空系統中,防空導彈主要對付中、高空目標,艦炮由于反應速度快、射速高、機動(dòng)性好、靈■■■■■活性高等優(yōu)點(diǎn)而適用于對付低空和超低空目標另外,由于防空導彈攔截空中目標時(shí)具有較大的死圖1某軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈構造簡(jiǎn)圖區,這就需要艦炮來(lái)彌補防空導彈死區較大的不1-殺傷外殼2-炸藥裝置3-雷管4-藥簡(jiǎn)5-火藥:6-隔板;足,由中口徑火炮在3-15km上對突破導彈防御網(wǎng)7-預制破片.8-頭罩9-引1倍:10-接頭;-指令接收機的反艦導彈進(jìn)行補射.軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈12-中心管;13-引信;14-點(diǎn)火藥;15-延發(fā)裝置正是為艦炮更好地攔截空中目標而研制的,是一種軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈來(lái)襲目標預制破片分拋、殺傷戰斗部分爆式彈藥由于以往預制破片戰斗部9軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式榴彈的威力分析還是空白,本文在初步確定某軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈結構的基礎上對其威力進(jìn)行分析,以論證此榴彈的先進(jìn)性和驗證部分結構設計的合理性1軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈毀傷機理圖2軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈毀傷方式簡(jiǎn)圖某軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈是定向殺傷彈藥的一種,屬于軸向定向殺傷彈藥,其構造簡(jiǎn)圖如2某軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈威圖1.它的優(yōu)點(diǎn)是:彈丸和預制破片的速度高,殺傷力分析面積大和具有分段毀傷作用該彈藥為多功能性智能彈藥,其毀傷機理為:當彈丸接近目標時(shí),引信適2.1預制破片在彈體內的排列時(shí)作用,在拋射藥的作用下以附加速度向前拋射出初步確定預制破片在彈體內的排列方式如圖3呈前錐形分布的22個(gè)質(zhì)量為8g的圓柱形鎢合金所示預制破片的總數為222枚,分6層裝填,每層預制破片,預制破片經(jīng)過(guò)階梯式加速在目標前形成37枚,單個(gè)預制破片質(zhì)量為8g,直徑為8mm一個(gè)高動(dòng)能、高分布密度并有一定縱深的破片彈幕首次對目標進(jìn)行毀傷,隨后殺傷戰斗部引爆,其破2.2預制破片的殺傷面積及分布密度片對目標進(jìn)行再一次毀傷,從而達到了雙重分段毀預制破片飛散示意圖如圖4,預制破片在榴彈傷目的,其毀傷方式如圖2開(kāi)艙瞬間,以彈丸飛行時(shí)的速度及附加拋射速度向前飛出,在目標前方形成一個(gè)錐形彈幕收稿日期:2004-04-16預制破片向前飛散范圍的錐形半角可用下式沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報2004年將有關(guān)數據代入式(5)(h=1.5cm,A=064mm2,m=8g,0=0°),可得單個(gè)預制破片穿透15mm厚鋁合金靶板的極限穿透速度為:V=1088考慮預制破片在空氣中飛行的速度衰減則V與預制破片的初始速度(近似為開(kāi)艙時(shí)的彈丸速度)的關(guān)系為2V,=Voexp(圖3預制破片的平面排列方式近似計算:式中:R為預制破片飛行距離,R=5m;H為符V.×t合系數對于圓柱行破片H=429m/kg;m為破片tand(1)質(zhì)量,m=0.08kg式中:d為錐形半角(°);V,為最外圈預制破計算得:V=1151m/s.片的切向速度(m)為預制破片飛行R距離所2.4殺傷戰斗部的破碎性分析需時(shí)間(s)利用Mt公式計算破片總數N:預制破片N=m,/2μ=atod"(1-to/d1)式中:m,為彈體質(zhì)量;2x為破片平均質(zhì)量;0為彈體壁厚;d1為彈體內直徑;k為取決于炸藥系數將有關(guān)數據代入式(7)(m,=3.8kg,o=14.5,d1=46,k=5.989),可得:=0.00186,N。=圖4預制破片飛散示意圖1022(塊)設彈丸開(kāi)艙時(shí)的轉速為ωo,破片速度為V,彈丸的半徑為r,則有:計算質(zhì)量大于1g及大于4g且小于200g的破V=ωo×r(2)片累計數目N01),N(0004-02)t=R/VoN(m)=Nexp[-(m/)”]預制破片在距離R處彈幕的殺傷面積S為計算得:N(0.001)=491塊,N(0.004~0.2)S=T(Rtand)2(3)236塊預制破片的總數為N,假定在殺傷面積內均勻計算破片初速v及10m處存速v分布,則在殺傷面積內預制破片的分布密度為:V=√2E1+0.5m。/m,將數據代入式(2)、式(3)式(4)(彈徑2r=其中:mn/m,為炸藥與彈殼的質(zhì)量比2E為決76mm,轉速o=600ad/s,破片初速100mys,R定于炸藥性能的 Gurney常數5m),可得殺傷面積:S=4m2,破片分布密度:p將m/m=0.0933,√2E=2316代入式(9),55.5塊/m2可得破片初速V=691.46m/s利用公式(6),可以求得破片在10m處的存速23預制破片的侵徹能力為利用侵徹經(jīng)驗公式來(lái)計算預制破片對鋁合金a.不規則行彈片的存速為V=365.22m/s的穿甲威力b.方形彈片的存速為V=448.2m/s.v=28445(M)(m)(sec)"(5)c,球形彈片的存速為V=528.98m/s.式中:V為極限穿透速度,m/s;h為靶板厚度cm;A為預制破片迎風(fēng)面積,cm2;m為破片質(zhì)量g;3目標的毀傷第2期李智軍等:軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈威力分析713.1目標部件的毀傷準則目標的毀傷準則就是判斷部件或艙段在毀傷元作用下是否毀傷的依據.ARM是美國研制的反目標是由很多子系統或不同的艙段構成,各子輻射導彈,主要用于摧毀防空導彈的雷達炮瞄準系統或艙段協(xié)同工作實(shí)現其作戰功能,其中任何子雷達和警戒雷達該導彈主要由導引頭、制導部分、系統或艙段毀傷都將導致整個(gè)目標喪失功能.為了戰斗部、控制系統、發(fā)動(dòng)機、翼片和舵片等構成.其盡可能準確研究目標的毀傷情況,常把目標劃分為易損件為:導引頭、制導部分、戰斗部、控制系統和系統或艙段,然后分別研究各系統或艙段的毀傷情發(fā)動(dòng)機,各易損件的幾何結構參數及毀傷準則見(jiàn)表況,最終得到目標的毀傷準則表1ARM易損件的幾何結構參數及毀傷準則艙室艙段長(cháng)度上半徑下半徑等效LY厚度殺傷破片數量要求/個(gè)/mm10g33gIg導引頭制導艙10戰斗部無(wú)效控制室6發(fā)動(dòng)機室3000273.2分爆式防空艦炮榴彈對目標的毀傷從軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空艦炮榴彈對目標的毀傷4結束語(yǔ)方式來(lái)看,由于預制破片初速高、分布密度大且具有定向殺傷性,該彈丸主要依靠預制破片對目標進(jìn)以上分析和計算結果顯示軸線(xiàn)場(chǎng)分爆式防空行毀傷.由以上分析和計算可知,當彈丸距離目標艦炮榴彈以其特有的毀傷方式可以有效地攔截目5m處時(shí),彈丸向前拋射預制破片,預制破片以彈丸標,具有很高的殺傷威力從而建議加強對軸線(xiàn)場(chǎng)開(kāi)艙時(shí)的速度和拋射速度的疊加速度向目標飛行,分爆式彈藥及其相關(guān)技術(shù)的研究,并開(kāi)展將軸線(xiàn)場(chǎng)與目標交匯時(shí)的相對速度達到1200m/s以上.由分爆式彈藥應用于對付地面目標的研究于單個(gè)預制破片擊穿目標的初速要求是t0=1151m/s,所以預制破片足可以將15mm厚的靶板參考文獻穿透并具有一定后效作用,由于彈丸相對目標導引頭、制導艙等部件的攻角近似0°,由目標易損件的[]張運法李向東魏惠之 AHEAD彈對導彈目標的毀傷研究幾何結構參數和由以上計算得到的預制破片在5m[J].兵工學(xué)報001,22(4):55-559處的殺傷面積和破片分布密度,可以得到目標易損[21魏惠之彈丸設計理論[M]北京國防工業(yè)出版社,98[3]隋樹(shù)元,王樹(shù)山終點(diǎn)效應學(xué)[M].北京:國防工業(yè)出版社,件在最大半徑和最小半徑內的預制破片數目分別為:18和10,大大超過(guò)了目標毀傷準則中殺傷破片[4] Timothy G Farrand, Results of35- mm airburst demonstration的數目要求Amy Research Laboratory, 2000, (2)Power Analysis Of Antiaircraft Warship Howizer Projectilewith Axial Field and Separated ExplosionLI Zhi-jun, wU Yu-bin, YUAN Zhi-huaShenyang Ligong University, Shenyang 110168, ChinAbstract: Based on the general structure of some antiaircraft warship howizer projectile with axial field and sepa-rated explosion and combining this ammunition's injuring way, the howizer's power is analyzed the validity of thisprojectile injuring is provedeyith oriented fragmentation; projectile with separated explosion; power; prefabricated