爆—破型一次性灭雷具的相关技术研究

爆—破型一次性灭雷具的相关技术研究在海湾战争和第一次世界大战中美国海军因遭受到水雷的重创而损失重大,因而反水雷作战逐渐得到各国的重视。

目前,反水雷作战已经从扫雷阶段进入到猎雷阶段,在现有的猎雷系统中一次性灭雷具占据了重要的作用。

本文主要针对爆-破型一次性灭雷具进行研究,确定该灭雷具的结构以及战斗部尺寸,建立一次性灭雷具在水下对水雷目标的毁伤模型,最终得到相关的毁伤性能分析。

论文的主要工作和研究成果如下:(1)根据国内外沉底水雷的目标特性,确定一次性灭雷具的威力参数。

参考已有的一次性灭雷具的结构和尺寸,确定本文爆-破型一次性灭雷具的结构以及战斗部的尺寸。

(2)通过对已有的水下爆炸基本理论的了解,采用仿真软件数值模拟水下爆炸气泡脉动过程,并将质量相同长径比不同的四种装药水下爆炸的气泡脉动过程进行对比,分析气泡边缘的膨胀速度变化、最大膨胀半径以及脉动周期,最终得到长径比为1的前级装药最为合适,并得到了该装药在水下爆炸完整的气泡脉动过程,为后级EFP的飞行提供了合适的前进通道。

(3)通过数值仿真计算确定合适的隔爆距离以及延迟时间。

根据已有的EFP侵彻水介质靶板的机理,采用已优化的聚能装药结构模型,数值模拟EFP在空气和水中对水雷壳体的毁伤以及速度变化图。

最终得到已优化成型较好的EFP外形以及速度,同时得到EFP在经过一定的水域对水雷壳体的毁伤效果十分有限。

(4)对沉底水雷目标进行易损性分析,同时分析爆-破型一次性灭雷具的毁伤效能。

利用AUTODYN仿真软件数值模拟计算该灭雷具战斗部对水雷壳体的毁伤效果,最终得到后级聚能装药爆炸形成的EFP在通过前级爆炸装药形成的气泡后,能有效毁伤水雷壳体,并以一定的速度对壳体内部结构进行毁伤,最终引爆内部装药。

本文的研究成果为一次性灭雷具的设计以及毁伤效能分析等工程领域具有一定的工程应用价值。