聚能武器毁伤机理概述

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：药型罩底部到靶板表面的距离称为炸高，选择合理的炸高对聚能效应，尤其是射流毁伤威力的发挥至关重要。图1.7典型聚能装药结构从毁伤机理上看，射流头部速度很高，远超靶板材料的声速，碰撞靶板时在接触面上产生冲击波，分别传入射流和靶板中，碰撞点处产生极高的压力和温度，致使靶板材料发生熔化和破坏，在碰撞点附近产生高压、高温、高应变率区域，称为三高区。图1.8开坑阶段准定常阶段。图1.9准定常阶段

典型聚能装药结构如图1.7所示，其主要由药型罩、主装药、隔板、壳体和起爆传爆序列等组成。其中，药型罩的材料、形状、锥角及壁厚在很大程度上决定着射流的形貌、速度及长度；主装药炸药类型决定着爆轰压力的高低，并显著影响射流速度大小及分布，主要选用高爆速、高爆压炸药，如聚奥、聚黑及CL-20等炸药；隔板主要起调控爆轰波形的作用，材料多为非金属，形状多样，合理选择隔板的材料、尺寸及结构，可有效提高射流速度和穿深能力；壳体多为钢、铝、玻璃钢等材料，合理选择壳体的材料及厚度，可有效调控爆轰波反射、叠加和侧向稀疏波作用，提高射流成形质量及穿深能力。

药型罩底部到靶板表面的距离称为炸高，选择合理的炸高对聚能效应，尤其是射流毁伤威力的发挥至关重要。增大炸高，连续射流长度增大，穿深能力增强，但炸高增大到一定程度后，射流会产生径向分散、摆动、颈缩甚至断裂，导致穿深能力下降，与最大穿深相应的炸高称为有利炸高。在工程应用中，聚能装药往往会受到诸多因素的制约，有利炸高多为某一范围。

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图1.7　典型聚能装药结构

从毁伤机理上看，射流头部速度很高，远超靶板材料的声速，碰撞靶板时在接触面上产生冲击波，分别传入射流和靶板中，碰撞点处产生极高的压力和温度，致使靶板材料发生熔化和破坏，在碰撞点附近产生高压、高温、高应变率区域，称为三高区。射流侵彻过程就是一个不断碰撞处于三高区状态靶板的过程，在碰撞点后，射流并未消耗全部能量，在后续射流的压缩作用下，向四周扩张，对靶板起到一定的扩孔效果。射流侵彻过程时间很短，一般为几十至上百微秒范围，整个过程可分为开坑、准定常和终止3个阶段。

（1）开坑阶段。射流头部开始碰撞靶板，自碰撞点向靶板和射流中分别传入冲击波，碰撞点附近射流变粗，靶板材料快速向四周流动，伴随着靶板材料和射流残渣从侵孔向四周飞散，形成稳定的三高区，如图1.8所示。(https://www.chuimin.cn)

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图1.8　开坑阶段

（2）准定常阶段。稳定的三高区形成后，射流开始碰撞和侵彻处于三高状态的靶板，压力减小，破甲参数近乎恒定，且与侵彻时间基本无关，此即准定常阶段。该阶段射流侵彻深度占总侵深的80%左右，如图1.9所示。

（3）终止阶段。随着后续射流碰撞速度的不断下降，靶板强度效应逐渐趋于显著，侵彻过程不能再忽略靶板强度的影响，扩孔能力也随之减弱。也就是说，此时后续射流已无法有效推开侵孔前端的射流残渣，而堆积在孔底，导致后续射流无法直接与靶板材料接触，阻止了侵彻过程的继续进行。特别在侵彻后期，由于射流缩颈和断裂，更不利于侵彻，最终导致侵彻过程终止。

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图1.9　准定常阶段

聚能武器毁伤机理概述

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