弹药高效毁伤关键技术的集成及应用
炮兵信息化弹药的特点及其保障对策
炮兵信息化弹药的特点及其保障对策摘要:信息化弹药在未来战争中将会发挥巨大作用,信息化弹药的保障将影响信息化弹药战斗力的发挥。
本文综述了炮兵信息化弹药的主要特点,探讨了信息化弹药保障性面临的问题,给出了信息化弹药的保障对策。
关键词:信息化弹药保障对策炮兵信息时代的到来,使得战争基本形态必然由机械化战争形态向信息化战争形态转变。
弹药作为战争中不可缺少的装备,也悄然跻身于现代信息化武器的行列中。
信息化弹药是在传统弹药的基础上,增加了新的技术特点,使其具有一种完全区别于传统弹药功能的新弹种,能够实现精确打击、侦察、电子对抗、高效毁伤和毁伤效果评估等功能。
作为陆军火力骨干力量的炮兵,能否继续在未来信息化战争中发挥重要作用,取决于炮兵能否适应信息化战争作战能力的要求,而且要求炮兵必须具备遂行多样化作战任务的作战能力,弹药是实现炮兵作战能力的重要物质基础。
1 炮兵信息化弹药的主要特点1.1 高新技术含量日益增大,弹药结构更加复杂信息化弹药完全摒弃了传统弹药“铁壳子+炸药”的结构。
信息化弹药所涉及的技术包括传感器技术、激光技术、红外技术、毫米波技术、无线电技术、抗高过载技术以及新材料、新工艺等等。
不言而喻,其结果必然使信息化弹药的高新技术含量日益增大,弹药结构更加复杂,在使弹药性能水平大大改善的同时,也使单发弹药成本大大提高,而对弹药的储存、运输,特别是质量检测等弹药技术保障工作也提出了更高的要求。
1.2 装备数量少而单发价值高由于未来局部战争规模的有限性,信息化弹药性能在不断改进之中,信息化弹药的储存数量不可能也不必要很大。
但由于信息化弹药本身的高技术含量增多、结构复杂,故其单发价值上升。
如某型末制导炮弹单发价格在x万人民币左右,是普通同口径榴弹价格的上百倍左右。
1.3 储存寿命相对较短由于信息化弹药大量采用电子元器件、光学元器件等信息化弹药的储存寿命较之传统弹药有所下降。
传统弹药的储存寿命要求为15～20年,一般可达25～30年,而信息化弹药的储存寿命一般在10年左右。
高效毁伤注装药工艺技术
照相检验规 范》 在具体检验 方法 上采用判片与实弹 ， 锯 切 相 对 比 ，首 先 采 用 人 工方 法 制 造 注 药 疵 病 ， 即
在 锯 切 后 在 弹 体 药 柱 上 制 造 出底 隙 、 裂 纹 、 疵 孔 等 疵 病 ，采 用 直 线 加 速 器 照相 后 可准 确 的定 性 、定 量
判定 ，通 过 １ ０ 对注 药后弹体进行 了直线加速器 ０％ 照 相 无 疵 病 ， 批 量注 药 工 艺 试 验 后 弹 体 注 药 １ ０ 对 ０ ０ 发 中的 ６ ０发 锯 切 均 无 疵 病 。
４２ 贮 存 验 证 ． 在 自然 存 放 ３ ａ的弹 药 中挑 选 ３发 进 行 锯 切 、 检 测 ， 结 果 证 明 ：无 底 隙 、 药 柱 与 弹 壁 结 合 牢 固性 可靠 ，结果均满足 Ｓ Ｃ Ｒ Ｑ一 １ ５ １ｇ的 要 求 。 ５— ３ ４３ 环 境 验 证 及靶 场 试 验 ． 为 验 证 该 弹 的环 境 适 应 性 ，进 行 了环 境 试 验 。
中 图分类 号 ：Ｔ ４ ０５ ２ 文 献标 志码 ：Ａ Ｊ１．
Ｈｉ ｈ Ｅｆ ｃｅ ｃ ｍ ａ ｅ Ｍ ｅ ｔＬｏ ｄ ｎ ｒ ｃ ｓ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｇ ｆ ｉ ｎ ｙ Ｄａ ｇ ｌ ｉ － ａ ｉ ｇ Ｐ ｏ ｅ ｓＴ ｃ ｎ ｌ ｇ
Ｓ ｎＪａｉＷａ ｇＱｉｙ ， ａＫｅ ｉｎ ， ｏＹｉｇ ｕ ｕ ｉｌ ， ｎ ｕ ｕ Ｘｉ ｘａ ｇ Ｈａ ｎ ｈ ａ
证 、调整 并指导注装 改性 Ｂ炸药试验 工作 。采用 小 型试 验线 ，通过 ２种 配方的注装试验 及检测结 果证 明 ：２种 配 方 的 改 性 Ｂ 炸 药 工 艺 再现 性 好 ，证 明 在
注 药 参 数 一 定 的前 提 下 ，注 药 质 量 稳 定 。第 １ 配 种 方在水温 ５ ０℃ 时 ，冷 却 ５ｈ可 以保 证 注 药质 量 ，无 裂 纹 、缩 孔 及 底 隙 ；第 ２种 配 方 在 水 温 ４ ０℃时 ，冷 却 ３ｈ可 以消 除 裂 纹 及 缩 孔 ， 当延 长 冷却 时 间 ５ｈ 适 ，
目标毁伤评估技术研究
目标毁伤评估技术研究发布时间：2021-06-15T11:17:46.963Z 来源：《科学与技术》2021年第6期作者：陈俊霖侯麒麟王佳丽宁文学王娟[导读] 在现代信息化战争中，目标毁伤评估技术是实现精确打击的关键技术。
陈俊霖侯麒麟王佳丽宁文学王娟北方自动控制技术研究所 030000摘要：在现代信息化战争中，目标毁伤评估技术是实现精确打击的关键技术。
针对目标的毁伤效果进行评估，不仅对精确打击作战情报的保障起到重要作用，对于现代精确打击体系的发展而言也十分关键。
本文将对目标毁伤的评估方法展开探讨，明确其在现阶段使用过程中的优缺点，并指出其未来发展趋势。
关键词：目标毁伤；评估方法；评估系统早在第一次世界大战时期，学者们便已经开始了对于目标毁伤评估的研究，由于相关指挥员难以建立对于目标打击后的精准反馈，导致无法制定清晰明确的作战计划，为了有效应对此类问题，目标毁伤评估技术应运而生。
随着科技的不断发展，大规模精确制导武器逐渐投入了战场，在一定程度上缩短了战争的时间，加快了战争的节奏，而目标毁伤效果在此过程中发挥了十分关键的作用，其准确性可以直接决定战争的进程，以便建立对于打击目标的精准化评估，为指挥员指挥工作的高效开展提供充足的决策支持。
同时，还可以科学安排打击方案，让军队的整体作战能力得到切实提升，节约作战资源，对于整体战争而言十分关键。
1毁伤效果评估方法简述1.1 模型评估法针对毁伤效果的影响因素进行充分考量，并据此打造可以用于反映毁伤效果的综合评估模型。
针对弹药作用于目标的整个过程予以模拟，同时预测目标在被击打后所呈现的状态，以确定最终的计算结果，并结合这一结果展开对于目标毁伤程度的有效评估。
此类评估方法一般用在针对目标进行打击前，可以建立对于评估目标毁伤程度的有效模拟，以确定相应的作用过程，并据此获得相应的目标毁伤信息，借助对于目标毁伤情况的分析确定具体的打击力度，以争取最佳的目标毁伤效果。
运用模型评估法可以在正式打击前建立对于弹药整体作用过程的有效模拟，以实现对于目标毁伤程度的预先评估。
武器装备毁伤评估研究进展
武器装备毁伤评估研究进展随着现代战争的不断发展，武器装备毁伤评估在战争决策和作战指挥中变得越来越重要。
传统的武器装备毁伤评估方法面临着许多挑战，如评估准确度不高、处理速度慢等。
近年来，随着新兴技术的引入，武器装备毁伤评估研究取得了一定的进展。
本文将介绍武器装备毁伤评估的研究现状，并探讨未来的研究方向和挑战。
近年来，武器装备毁伤评估研究主要集中在以下几个方面：评估指标的建立、评估算法的应用和评估系统的开发。
传统的方法主要依赖于经验和手工计算，评估指标单一且主观因素影响较大。
随着数据挖掘、机器学习等技术的发展，新的评估方法开始注重数据的分析和利用，以提高评估的准确性和客观性。
目前，研究者采用的方法主要包括文献调研、专家访谈、实验评估等。
文献调研主要从大量的文献中梳理出现代战争中武器装备毁伤评估的研究重点和趋势。
专家访谈主要是邀请相关专家，通过访谈了解武器装备毁伤评估的实际操作流程和遇到的问题。
实验评估则是通过实验手段对武器装备进行实际毁伤测试，以验证评估方法的准确性和可靠性。
通过实验评估，研究者发现，利用机器学习算法建立的评估模型在预测武器装备毁伤效果方面具有较高的准确性和可靠性。
同时，利用数据挖掘技术对大量数据进行处理和分析，能够快速准确地确定出武器装备毁伤的关键因素，提高评估效率。
目前的研究虽然取得了一定的进展，但仍存在一些不足和局限性。
虽然新的评估方法提高了评估的准确性和客观性，但仍然受到数据质量和数量的影响。
现有的评估方法主要针对特定类型的武器装备，普适性有待进一步提高。
未来研究可以针对这些问题展开深入探讨，探索更加稳健、普适的评估方法和技术。
未来研究还可以进一步以下几个方面：首先是进一步完善评估指标体系，考虑更多的影响因素，以提高评估的全面性和准确性。
其次是推进评估系统的智能化发展，利用和机器学习等技术，提高评估系统的自动化和自主化水平，降低人为干预和错误的可能性。
最后是加强实战化检验，通过实际作战数据的收集和分析，不断优化和完善评估方法，使其更加贴近实战化需求。
战斗部毁伤效能评估系统设计与应用
收稿日期：2017-09-08修回日期：2017-12-09作者简介：曹凌宇（1993-），男，河北新乐人，在读硕士。
研究方向：弹药工程。
摘要：为实现战斗部毁伤效能评估的简易化、易操作化，根据战斗部毁伤的基本理论，构建包含战斗部物理结构、作战效能、运用方式等特性的战斗部知识库和战斗部毁伤模型，并利用Lab Windows CVI 和C 语言设计开发了战斗部毁伤效能评估系统。
该系统具有良好的人机交互性能，实现了战斗部毁伤效能的快速评估。
关键词：榴弹战斗部，毁伤评估，系统设计，作战效能中图分类号：TJ410.2文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2019.01.020引用格式：曹凌宇，刘国庆，罗兴柏，等.战斗部毁伤效能评估系统设计与应用［J ］.火力与指挥控制，2019，44（1）：101-104.战斗部毁伤效能评估系统设计与应用曹凌宇1，刘国庆1，罗兴柏1，陈思扬1，路耀斌2（1.陆军工程大学石家庄校区，石家庄050003；2.中国华阴兵器试验中心，陕西华阴714200）Design and Application of Damage Efficiency Evaluation System for WarheadCAO Ling-yu 1，LIU Guo-qing 1，LUO Xing-bai 1，CHEN Si-yang 1，LU Yao-bin 2（1.Army Engineering University ，Shijiazhuang 050003，China ；2.China Huayin Weapon Test Center ，Huayin 714200，China ）Abstract ：Based on the basic damage theory of the warhead ，the knowledge base about warheadsand the damage model of the warheads including the physical structure ，combat effectiveness and mode of operation of the warheads are established.In order to realize the simplification and easier operationof the damage assessment of the b Windows CVI and C language are employed to design and develop the damage assessment system of the warheads.It has proved that this system possessed a good performance on human-computer interaction ，therefore the system can obtain a rapid assessment of the damage of the warhead.Key words ：warhead ，damage assessment ，system design ，operational effectiveness Citation format ：CAO L Y ，LIU G Q ，LUO X B ，et al.Design and application of damage efficiency evaluation system for warhead ［J ］.Fire Control &Command Control ，2019，44（1）：101-104.0引言精确打击、远程压制、高效毁伤是弹药作战应用中的三大重要技术指标，战斗部在武器系统完成高效毁伤目标或其他作战任务中扮演了极其重要的角色，针对不同目标，选择合适的战斗部，并准确评估其毁伤效能对提高作战效果具有重要军事价值和现实意义。
2024版军事理论第五章信息化战争
注重人才培养
保持持续创新
建立完善的人才培养体系，培养一批既懂军 事又懂技术的复合型人才，为信息化战争提 供有力的人才支撑。
2024/1/29
鼓励和支持技术创新和模式创新，探索适应 信息化战争发展的新思路、新方法和新手段。
24
06
信息化战争的未来展望
2024/1/29
25
信息化战争的发展趋势
2024/1/29
军事理论第五章信息化战争
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 信息化战争概述 • 信息化战争中的信息技术 • 信息化战争中的武器装备 • 信息化战争中的战略与战术 • 信息化战争中的挑战与对策 • 信息化战争的未来展望
2
01
信息化战争概述
2024/1/29
3
定义与特点
1
信息化战争是一种利用信息技术和信息武器装备 为战争工具的新型战争形态，是信息时代的基本 战争形态。
2
信息化战争以信息为主导，以信息化武器装备为 基础，以信息化战场为依托，通过争夺制信息权 来夺取战争胜利。
3
信息化战争具有信息主导、体系对抗、网络中心、 智能较量、精确打击、全维一体等特点。
2024/1/29
4
信息化战争的发展历程
2024/1/29
01
20世纪70年代，随着计算机和通信技术的发展，信息化战争初 露端倪。
网络空间在未来信息化战争中的地位将愈发重要，网络攻防将成为 战争的重要组成部分，对战争胜负产生重要影响。
27
对未来信息化战争的思考
加强信息化人才培养
适应未来信息化战争的需要，加强信息化人才的培养和引进，打造一支高素质、专业化
的新型军事人才队伍。
毁伤效能分析与评估--公开版
2
侵彻爆破战斗部....................................................................................................................... 4
3
4
5
6
2.1
侵彻爆破战斗部建模理论 ........................................................................................... 4
隔板也不考虑。
壳体
装药
引信体或配重
端盖
DEXP
Dshell
Dzhui
LEXPDIS
LDIS
LTI
LDUAN
LZHU
LTOT
截锥形弹体结构尺寸图解
相比于锥形弹体，截锥形弹体头部被截取，因此多了一个截锥的头部直径
5
参数。
壳体
装药
引信体或配重
端盖
Dshell
DEXP
LEXPDIS
LDIS
LTI
LDUAN
动态毁伤试验验证数据以及支撑毁伤效应分析与评估的材料静动态力学性能数
据库，目标特性数据库和战斗部数据库，且评估多以静态威力场为主，难以准确
实现战斗部静爆威力数据与动态毁伤分析能力的转化与对接。要准确的评估战斗
部的实战性能并能够给出科学合理的结论，还缺乏有效的手段和充分的数据支撑。
3
分析战斗部的毁伤效能，主要面临着以下三个方面的问题：
5.2
杆式动能弹侵彻算法列表 ......................................................................................... 20
高效毁伤含能材料—活性材料
高效毁伤含能材料—活性材料弹药是武器系统实现远程压制、精确打击和高效毁伤目标的终端环节，弹药技术领域的任何重大技术突破和技术创新，都将会显著提高武器系统的作战效能，甚至对变革未来战争的作战模式产生深远影响。
先进武器配置高效毁伤弹药战斗部，能更有效发挥的精确打击效能。
受惰性金属毁伤元单一动能毁伤机理和毁伤模式的局限，很大程度上制约了常规弹药战斗部毁伤威力的发挥和提升。
因此，研究高效毁伤新材料、新机理和新方法，实现弹药战斗部威力大幅度提升，是世界各国弹药装备研发的共同目标。
活性材料（Reactive Materials）是一类新兴的高效毁伤含能材料，通常是由两种或两种以上非炸药材料混合而成，例如聚合物/金属或金属/金属的混合物，在未来高效毁伤和防护技术上有非常广阔的应用前景。
活性材料毁伤元的显著特点和技术优势在于：首先，它是一种通过在高分子高聚物中填充金属、合金、金属间化合物等含能粉体，再经特殊工艺制备而成，具有良好机械强度的整体复合式固体含能材料毁伤元；其次，这种活性含能毁伤元以一定的速度撞击目标时，由于受到强冲击载荷的作用，能自行激活并发生爆炸/爆燃反应，释放出大量的化学能，从而在动能侵彻和内爆作用两种毁伤机理的联合作用下，实现对目标的高效结构毁伤，使弹药战斗部的毁伤效能获得大幅度提高，显著不同于传统金属破片以单一的动能侵彻机理和机械贯穿模式毁伤目标。
从图１可以看出，活性破片终点威力的发挥需具备２个条件：一是需具备足够的动能或速度，以有效穿透目标壳体或蒙皮；二是穿透目标壳体后能可靠起爆。
图 1 活性破片终点毁伤机理和模式北京理工大学（余庆波，刘宗伟，金学科，王海福）针对活性破片战斗部设计问题，提出了一种以杀伤目标所需动能和分布密度为依据的活性破片战斗部威力方法，并分析了破片密度和质量、杀伤目标所需动能和分布密度、炸药种类等对活性破片战斗部威力半径的影响。
结果表明，增加活性破片密度、采用格尼常数较高的炸药，有利于活性破片战斗部威力半径的提高。
中大口径炮弹分步压装药工艺应用研究
适应 性 等综 合性 能优 良的方 向转变 。正是 基于 这种 能量更高 的二 代含能材料 。该炸药 的制作采用 喷雾造
转变，西方发达国家不断将新型高能炸药应用在各 粒 工艺 ，具 有机械感度低 、流散性好 、成分均 匀和容
类 弹药 ，尤 其在 高 技术含 量武 器 弹药 中 ，完 成 了弹 易成 型的特点 ，与 Ａ一Ⅸ 一Ⅱ炸药相 比 ，在相 同条件下 ，
哭键 词 ：高能常规 毁 伤 炸 药 装 药工 艺 综合 威 力
近 年 来 ，我 国地 面压 制 武器有 了长 足的进 步 ， 主要大 口径 品种 基 本上 采 用 ＴＮＴ或 含梯 炸药 装药 ，
提 高 了射程 、增 加 了纵 深作 战能 力 ，但 现役 弹药毁 甚至造 价 昂贵 的高 新武 器 装备 也仍 然采 用低 能量 的
式 弹通 用 。根据 分 步压 装工 艺技 术研 究 ，结 合分 步
药装药从 ＴＮＴ为主到 以 ＲＤＸ、ＨＭＸ为主 的更新 具有密度 高、安全 ｆ生好的效果 ，为高过载大 口径炮 弹
换 代 ，显著提 高 了弹 药 的毁 伤威力 和 作 战效 能 。 应用奠定了基础 ，装药密度不低于 １．７０ ｇ／ｃａ－ｎ３，相对
与国外相比，我国地面压制武器装备的弹药装 密度不低于 ９３％。高能炸药的成功研制为发展高能毁
头 螺 ，并通 过 优化 内膛 尺寸保 证 了弹丸结 构 特征 数 性 ，先后 进行 了六次小 批 量注 药 工艺试 验 。小 批量
与 制式 弹基 本 一致 ，从 而保 证 了在通 用 制式 装药 的 装药工艺试验证明：装药参数适应在 自动分步压装
条 件下 ，内 、外弹道 性 能与 制式 弹一 致 。
药基 本 上 以 ＴＮＴ 或含 梯 炸 药为 主 ，威 力 普 遍 比国 伤 技术 和 装备提 供 了强有 力 的支持 ，支撑 未 来常 规
信息化战争条件下的智慧弹药
信息化战争条件下的智慧弹药作者：韩东亮杨亚雄丁子钰来源：《科学与财富》2019年第35期20世纪80年代以来，围绕信息技术、人工智能技术，世界各国在新军事领域展开了激烈斗争。
回望现代化兵器发展历程，现代兵器发展的先导和关键是弹药发展。
如今，精确制导的智慧弹药已在现代战场上广泛使用，伊拉克战争中的使用比例高达68%。
现代战争表明：采用高新技术武装的智慧弹药，能够更为高效地毁伤敌首脑目标。
新时期我们研究智慧弹药的发展趋势，对学习信息化战争有着重大的意义。
一、智慧弹药的现状为适应现代信息化战争的需要，新型弹药——智慧弹药出现了。
其在外弹道某段上能完成自身搜索、识别目标，或者自身搜索、识别目标后还能跟踪目標，直至命中和毁伤目标。
智慧弹药包括末端敏感弹药和末制导弹药。
末敏弹末敏弹是“末端敏感弹药”的简称，用于对付坦克、自行火炮和步兵战车等装甲目标。
这里末端是指弹道的末端，而“敏感”是指弹药可以检测到目标的存在并被目标激活。
所以，末敏弹就是弹道末端能够探测出装甲目标方位并使战斗部朝着目标方向爆炸的炮弹。
末敏弹采用子母弹结构。
敏感子弹的中央控制器具有火力决策、信号处理、数据采集、电源管理、驱动控制等功能;复合敏感器系统主要作用是探测目标。
未敏弹使用的敏感器主要有毫米波雷达、毫米波辐射计、红外成像探测器以及磁力计等。
装有敏感子弹药的母弹由火炮或火箭发射后按预定弹道以无控的方式飞向目标，在目标区域上空点燃抛射药，将敏感子弹从弹体尾部抛出。
在子弹降落过程中，弹上的扫描装置对地面做螺旋状扫描，弹上还有距离敏感装置，当它测出预定的距地面的斜距时，即解除引爆机构的保险。
一旦敏感装置在其视场范围内发现目标时，弹上信号处理器就发出一个起爆信号。
战斗部爆炸后，瞬时形成的高速爆炸成型弹丸攻击装甲目标。
末敏弹是实现了“发射后不用管”的一种作战距离远、命中概率高、毁伤效果好、效费比高的智能炮弹。
末制导炮弹末制导炮弹是由火炮发射，利用炮弹自身制导装置在外弹道末段实施搜索、导引、控制，将弹丸导向目标的炮弹。
含能破片战斗部对导弹目标的等效毁伤效应研究
第４４卷第３期２０２０年６月南京理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ.４４Ｎｏ.３Ｊｕｎ.２０２０㊀收稿日期:２０１７－０５－２６㊀㊀修回日期:２０２０－０３－１６㊀作者简介:徐志方(１９６３－)ꎬ男ꎬ研究员ꎬ主要研究方向:目标毁伤效应ꎬＥ￣ｍａｉｌ:４６６６８０４２２＠ｑｑ.ｃｏｍꎮ㊀引文格式:徐志方ꎬ薛建锋ꎬ刘涛ꎬ等.含能破片战斗部对导弹目标的等效毁伤效应研究[Ｊ].南京理工大学学报ꎬ２０２０ꎬ４４(３):３４８－３５３.㊀投稿网址:ｈｔｔｐ://ｚｒｘｕｅｂａｏ.ｎｊｕｓｔ.ｅｄｕ.ｃｎ含能破片战斗部对导弹目标的等效毁伤效应研究徐志方ꎬ薛建锋ꎬ刘㊀涛ꎬ张㊀鹏ꎬ谢晓晖(洪都航空工业集团第６６０研究所ꎬ江西南昌３３００２４)摘㊀要:为研究战斗部对导弹目标的毁伤效应ꎬ在导弹功能㊁结构和毁伤机理的基础上ꎬ确定了导弹目标的毁伤级别和各舱段的毁伤准则ꎮ含能战斗部由钨合金㊁含能材料㊁尼龙弹托和底座组成ꎮ含能材料由铝镁合金粉㊁硝酸钡和聚四氟乙烯组成ꎬ通过在真空容器中高温烧结制备ꎮ利用１２.７ｍｍ机枪进行穿甲和引燃试验ꎬ依次射击２５ｍｍ/６０ʎ均质装甲板㊁导弹设备舱和燃料舱模拟靶ꎬ并用高速摄影记录战斗部对油箱的毁伤过程ꎮ试验结果表明含能战斗部兼有侵彻能力和引燃纵火能力ꎮ关键词:兵器科学与技术ꎻ含能战斗部ꎻ破片ꎻ导弹ꎻ毁伤ꎻ含能材料ꎻ均质装甲板ꎻ模拟靶中图分类号:ＴＪ７６０.３㊀㊀文章编号:１００５－９８３０(２０２０)０３－０３４８－０６ＤＯＩ:１０.１４１７７/ｊ.ｃｎｋｉ.３２－１３９７ｎ.２０２０.４４.０３.０１３ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔｄａｍａｇｅｓｔｕｄｙｏｆｍｉｓｓｉｌｅｄｕｅｔｏｅｎｅｒｇｅｔｉｃｆｒａｇｍｅｎｔｗａｒｈｅａｄＸｕＺｈｉｆａｎｇꎬＸｕｅＪｉａｎｆｅｎｇꎬＬｉｕＴａｏꎬＺｈａｎｇＰｅｎｇꎬＸｉｅＸｉａｏｈｕｉ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ６６０ꎬＨｏｎｇｄｕＡｖｉａｔｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙＧｒｏｕｐꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００２４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄａｍａｇｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｗａｒｈｅａｄｏｎａｍｉｓｓｉｌｅｔａｒｇｅｔꎬｄａｍａｇｅｌｅｖｅｌｓａｎｄｄａｍａｇｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｅｖｅｒｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｍｉｓｓｉｌｅａｒｅｇｉｖｅｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎꎬｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄａｍａｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｍｉｓｓｉｌｅ.Ｔｈｅｅｎｅｒｇｅｔｉｃｗａｒｈｅａｄｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｕｎｇｓｔｅｎａｌｌｏｙꎬｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌꎬｎｙｌｏｎｓａｂｏｔａｎｄｐｌａｓｔｉｃｂａｓｅ.Ｔｈｅｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌａｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｉｎｔｅ￣ｒｉｎｇｉｎａｖａｃｕｕｍｃｏｎｔａｉｎｅｒꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒｓꎬｂａｒｉｕｍｎｉｔｒａｔｅａｎｄＰＴＥＥ.Ｔｈｅａｒｍｏｕｒｐｉｅｒｃｉｎｇａｎｄｉｇｎｉｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｓｉｎｇａ１２.７ｍｍｍａｃｈｉｎｅｇｕｎａｎｄａｃｔｉｎｇｏｎ２５ｍｍ/６０ʎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓａｒｍｏｒｐｌａｔｅｓꎬａｍｉｓｓｉｌｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔꎬａｎｄａｎａｒｍｅｄｆｕｅｌｔａｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔ.Ｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｇａｉｎｓｔａｎｏｉｌｔａｎｋｉｓｒｅｃｏｒｄｅｄｂｙａｈｉｇｈ￣ｓｐｅｅｄｃａｍｅｒａ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｎｅｒｇｅｔｉｃｗａｒｈｅａｄｈａｓｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎａｎｄｉｇｎｉｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｒｍａｍｅｎｔｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻｅｎｅｒｇｅｔｉｃｗａｒｈｅａｄｓꎻｆｒａｇｍｅｎｔｓꎻｍｉｓｓｉｌｅｓꎻｄａｍａｇｅꎻｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓꎻｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓａｒｍｏｒｐｌａｔｅｓꎻｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｓ总第２３２期徐志方㊀薛建锋㊀刘㊀涛㊀张㊀鹏㊀谢晓晖㊀含能破片战斗部对导弹目标的等效毁伤效应研究㊀㊀㊀㊀含能材料是新型高效毁伤材料ꎬ体现在材料构成和毁伤机理上ꎮ在高聚物中填充金属㊁合金㊁金属间化合物等含能粉体ꎬ经特殊工艺制备而成ꎬ具有良好的力学性能ꎮ当含能战斗部撞击目标时ꎬ首先依靠自身动能侵彻目标ꎬ在强冲击载荷的作用下ꎬ内部材料被激活并发生爆炸/爆燃反应ꎮ进入目标内部后ꎬ战斗部依靠自身释放的化学能毁伤目标ꎬ在动能和化学能的共同作用下ꎬ实现对目标的高效毁伤ꎬ使战斗部的终端毁伤效能获得跳跃式提高[１－５]ꎮ随着导弹目标在战争中的广泛应用ꎬ它已成为战场上的主要目标之一ꎮ为了应对各类导弹的快速发展ꎬ国内外对反导弹的含能战斗部的研究越加重视[６－８]ꎮ李婷婷㊁袁慎坡等人[９ꎬ１０]对Ｎｉ－Ｆｅ－Ａｌ化合物作为黏结剂的易碎材料进行了研究ꎮ赵红梅㊁胡兴军等人[１１ꎬ１２]将粉末冶金工艺与塑料成型工艺相结合ꎬ减小了材料的变形ꎬ使材料性能有了大幅提高ꎮ曹兵等人[１３]利用弹道枪加速进行了不同尺寸的球形破片对模拟巡航导弹油箱的冲击毁伤作用实验ꎬ研究了模拟油箱在不同打击条件下的毁伤情况ꎬ给出了模拟油箱的冲击引燃判据ꎮ谢长友等人[１４]制备了２种不同配方的新型复合式反应破片ꎬ并进行了该反应破片对装有柴油的油箱的毁伤试验ꎬ得到复合式反应破片具有更强的侵彻能力的结论ꎮ徐豫新等人[１５]研究钨锆合金破片对钢板屏蔽燃油的引燃机理ꎬ得到油气混合物的引燃与油气分布结构有关系的结论ꎮ王海福等人[１６]研究活性破片和钨合金破片作用于模拟油箱和引燃航空煤油的问题ꎮ含能破片及其弹药战斗部技术ꎬ作为当前高效毁伤领域的热点研究方向ꎬ受到了世界各国的广泛关注和研究ꎬ特别是在毁伤元配方设计㊁制造工艺等方面ꎬ取得了显著研究进展ꎮ目前研究多以金属粉末和高分子氟化物混合制成的裸反应破片为主ꎬ其优点是结构简单ꎬ较容易实现ꎬ但破片比重小且易碎ꎬ侵彻能力较差ꎮ本文针对毁伤导弹目标须同时具备穿甲和引燃能力的条件ꎬ研制一种金属壳体和复合含能材料复合而成的新型战斗部ꎬ对导弹目标具有良好的侵彻能力和较好的引燃效果ꎮ对导弹目标特性进行介绍ꎬ开展含能战斗部对导弹目标的穿甲及引燃试验ꎮ利用锡箔纸测速装置测量速度ꎬ通过高速摄影观察引燃过程ꎬ得到含能战斗部对均质装甲㊁导弹设备等效靶㊁油箱等的毁伤效应结果ꎮ研究结果为含能战斗部在导弹目标上的应用提供基础ꎮ１㊀目标分析１.１㊀目标的功能和结构分析硫磺石 导弹由制导㊁战斗部㊁燃料㊁控制导航和发动机５个舱段组成ꎬ如图１所示ꎮ导弹长度为１.８ｍꎬ直径为０.１７８ｍꎬ质量约５０ｋｇꎮ导弹由半球形弹头㊁圆柱形中部㊁略收缩的圆柱形弹尾和８副成型布局的六角形弹翼组成ꎮ图１㊀ 硫磺石 导弹图１.２㊀导弹毁伤模式及机理分析导弹的作战任务是将战斗部准确投放到目的地ꎬ适时可靠地引爆战斗部从而毁伤目标ꎮ导弹毁伤模式有:偏航㊁哑弹㊁解体ꎮ导弹在破片或冲击波作用下ꎬ局部结构压跨㊁折弯㊁翼片等都可能引起偏航ꎬ制导控制系统毁伤㊁燃料泄漏㊁发动机失效等也能引起导弹不能准确飞向目标ꎮ导弹的引信系统被损坏ꎬ可能出现哑弹ꎮ易燃易爆部件(如战斗部㊁燃料舱)受到高速破片的撞击ꎬ可能出现燃烧或爆炸现象ꎬ从而导致整个导弹的解体ꎮ１.３㊀目标毁伤级别根据文献[１７]和导弹的毁伤模式ꎬ将导弹的毁伤分为２个级别:Ｋ级毁伤(解体)ꎻＣ级毁伤(偏航或哑弹)ꎮ导弹解体是由于战斗部㊁燃料舱爆炸或被直接命中引起的ꎬ而破片很难造成该级别的毁伤ꎮ制导舱㊁燃料舱㊁动力舱等舱室的毁伤可能导致导弹不能完成预定作战任务ꎬ造成Ｃ级毁伤ꎮ１.４㊀舱段的毁伤准则毁伤准则有３种形式:毁伤概率㊁面积消除准则和能量密度准则[１７]ꎮ舱段的抗破片侵彻能力与舱段的蒙皮㊁材料㊁壳体厚度及内部关键零件的抗弹性能等因素有关ꎬ破片密度与舱段内零部件的特性及分布有关ꎮ采用等效厚度来表示各舱段的抗侵彻能力ꎮ等效靶的原则是:不同舱段等效靶厚度不同ꎬ几何外形接近实物ꎬ材料抗侵彻能力９４３南京理工大学学报第４４卷第３期近似ꎮ蒙皮㊁舱室壳体及背板３部分等效成等效靶ꎮ根据等效原则ꎬ导弹的主要几何尺寸如下:导引头舱厚度４ｍｍ㊁战斗部舱厚度２５ｍｍ㊁燃油舱厚度１０ｍｍ㊁控制舱厚度２０ｍｍ㊁动力舱厚度１５ｍｍꎬ如图２所示ꎮ图２㊀等效靶厚度确定方法示意图２㊀试验方法采用１２.７ｍｍ重机枪发射含能战斗部ꎬ含能战斗部制作成子弹模样ꎬ弹径为１０ｍｍꎬ长度为５６ｍｍꎬ头部长度为２５ｍｍꎬ曲率半径为５５ｍｍꎬ制作尼龙弹托ꎬ如图３所示ꎮ战斗部制备过程是:将钨合金和多种配方的反应材料按一定比例混合后ꎬ用压力机压制成Φ２０ｍｍˑ１００ｍｍ的圆柱体ꎬ然后在真空中进行高温烧结ꎬ烧结温度约３９０ħꎬ最后在车床上进行加工ꎮ分别在离枪口靶道前１０ｍ处布置测速靶㊁钢板㊁后效板及油箱等ꎬ通过时间记录仪测得战斗部的速度ꎬ试验现场布置图如图４所示ꎮ图３㊀含能战斗部图图４㊀试验布置图计算后的试验战斗部的速度约为１１００ｍ/ｓꎬ先进行２５ｍｍ/６０ʎ均质装甲板穿甲试验ꎬ得到战斗部的侵彻贯穿能力ꎮ接着对导弹设备舱模拟靶等效分析ꎬ得到模拟靶的等效厚度ꎬ再进行穿甲后效试验ꎮ最后对燃料油箱等效靶实施引燃试验ꎬ航空煤油液面在油箱的２/３处ꎬ试验中油箱封闭ꎬ试验中采用高速摄影以获取高清版的燃烧图像ꎮ３㊀试验结果与分析３.１㊀穿甲试验试验中靶板为２５ｍｍ/６０ʎ均质装甲板ꎬ试验弹３发ꎬ发射药为２/１樟枪药ꎬ通过调节装药量改变弹体速度ꎬ装药量约为４５ｇꎬ弹体平均速度为１１００ｍ/ｓꎮ试验结果如图５所示ꎬ穿孔尺寸约为２倍弹径ꎬ从穿靶情况和穿孔尺寸来看ꎬ该含能战斗部能有效穿透２５ｍｍ/６０ʎ均质装甲板ꎬ具有打击重装甲目标的潜能ꎮ图５㊀靶板破坏结果图３.２㊀对设备舱模拟靶毁伤试验导弹总体结构由５个舱室组成ꎬ由外到内是蒙皮㊁部件壳体和设备ꎮ确定等效靶的材料ꎬ然后将不同部分的材料等效为等效靶材ꎬ最后将同一种材料的间隔靶等效为最终的等效靶ꎮ最终将导弹各个舱段等效为斜置２ｍｍＡ３钢板和２层２ｍｍ后效板ꎬ另加９层２ｍｍ厚硬质铝板ꎬ试验现场布置如图６所示ꎮ图６㊀现场布置图试验后铝板如图７所示ꎬ弹体主弹芯穿透各层铝板中间ꎬ孔洞不规则ꎮ弹体破片布满铝板开口处且穿透铝板ꎬ后面的铝板穿孔数逐渐减少ꎬ回收的弹体破片质量最大为２ｇꎮ后效板上穿孔数０５３总第２３２期徐志方㊀薛建锋㊀刘㊀涛㊀张㊀鹏㊀谢晓晖㊀含能破片战斗部对导弹目标的等效毁伤效应研究㊀㊀如表１所示ꎬ含能战斗部穿透靶板后破碎产生众多破片ꎬ统计对后效板的穿孔数ꎮ试验用弹３发ꎬ试验结果表明:装药量为４５ｇꎬ平均初速为１１０４ｍ/ｓ时ꎬ斜置钢板被击透ꎬ设备舱模拟靶的毁伤效果良好ꎬ战斗部的二次毁伤能力较大ꎮ铝板上有烧灼现象ꎬ且着靶点铝板破坏尺寸较大ꎬ表明装有含能材料的战斗部在高速穿透铝制靶时ꎬ其内装的含能材料化学能释放ꎬ可以产生燃烧㊁爆炸效应ꎮ图７㊀后效板破坏情况图表１㊀各层铝板有效穿孔数表试验用弹序号穿孔数１层２层３层４层５层６层７层８层９层１０层１１层１４１９２４５２１２１６１１４４７１３３１４４１ ２５６３３５８２８２１６８９８５１２８１２７４ ３３７３２５３２３１２０３１４５８９７６４０３２２６ ３.３㊀燃料舱油箱模拟靶毁伤试验为了模拟含能战斗部对导弹燃料舱的引燃试验ꎬ对燃料舱进行等效设计ꎮ蒙皮和燃料舱的厚度等效为８ｍｍ钢板和２ｍｍ铝板ꎮ导弹燃料舱中油箱为１立方体容器ꎬ采用铝制材料ꎬ具体尺寸为４００ｍｍˑ１００ｍｍˑ１００ｍｍꎬ容器四周封闭ꎬ只在上端面开１个小口用来注入煤油ꎮ采用１２.７ｍｍ重机枪加载ꎬ在８００~１３００ｍ/ｓ速度范围内进行垂直引燃试验ꎬ试验中ＦＡＳＴＣＡＭ￣ＡＰＸＲＳ高速摄影仪拍摄频率为４００００幅/ｓꎮ试验中油箱放置在距机枪１０ｍ处的固定支架上ꎬ可根据试验要求调整油箱位置ꎬ现场布置如图８所示ꎮ图８㊀试验用靶标图引燃试验结果如图９所示ꎬ油箱被撕裂ꎮ以８５３ｍ/ｓ速度撞击油箱后ꎬ战斗部破碎㊁被激活ꎬ发出耀眼的白光ꎬ在油箱周围形成高温高压高热场ꎬ燃油从开口处及撕裂处喷出ꎬ立即被点燃ꎬ未燃尽的燃油流在地面上继续燃烧ꎬ燃烧过程如图１０所示ꎮ战斗部以１２４２ｍ/ｓ的速度撞击模拟油箱ꎬ过程如图１１所示ꎬ战斗部击中油箱并穿透油箱后ꎬ在油箱内部产生爆燃效应ꎬ燃油在含能材料的爆燃作用下形成雾气ꎬ并从注油口和贯穿孔喷射而出ꎬ被形成的火焰点燃ꎮ图９㊀油箱毁伤情况图含能战斗部对油箱的毁伤具有明显的优势ꎬ不仅贯穿目标ꎬ还可在目标内部产生爆燃ꎬ大大提高战斗部的毁伤效果ꎮ含能战斗部自身由高分子材料和钨合金构成ꎬ在撞击目标过程中ꎬ内部含能材料各级组分间发生化学反应ꎬ释放出大量的化学能ꎮ撞击中产生高压和高温场ꎬ使铝粉与聚四氟乙烯发生化学反应ꎬ放出热量ꎬ同时聚四氟乙烯在撞击产生的高压和高温以及在上述反应产生的１５３南京理工大学学报第４４卷第３期能量作用下发生解聚反应生成四氟乙烯单体ꎬ四氟乙烯单体在空气中发生剧烈的爆炸反应ꎬ各类化学反应相互交织ꎬ相互传递能量ꎮ含能战斗部穿透目标产生爆燃ꎬ给目标带来致命毁伤ꎮ图１０㊀８５３ｍ/ｓ撞击引燃燃油高速拍摄结果图图１１㊀１２４２ｍ/ｓ撞击引燃燃油高速拍摄结果图４㊀结束语以含能战斗部和导弹目标为主要研究对象ꎬ开展了穿甲㊁后效及引燃等综合毁伤能力的研究ꎬ通过对均质装甲㊁设备舱模拟靶㊁燃油箱模拟靶等各项试验ꎬ得出如下结论:(１)含能战斗部在一定的初速情况下ꎬ靠动能可有效穿透一定厚度的均质装甲板ꎻ穿透后的碎片依据自身剩余动能对设备舱体进行二次毁伤ꎻ(２)含能战斗部通过动能和化学能的联合作用ꎬ能够对燃油箱造成破坏ꎬ有效引燃燃油ꎻ爆燃效应是引燃燃油的第一因素ꎬ降低了速度的影响ꎬ只要战斗部能穿透油箱壁ꎬ自身被激活ꎬ便可对油箱造成结构破坏ꎬ并将燃油引燃ꎬ从而对导弹实现Ｋ级和Ｃ级毁伤ꎮ参考文献:[１]㊀ＷａｎｇＨａｉｆｕꎬＺｈｅｎｇＹｕａｎｆｅｎｇꎬＹｕＱｉｎｇｂｏꎬｅｔａｌ.Ｉｍｐａｃｔ￣ｉｎｄｕｃｅｄｉｎｉｔｉａｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙｒｅｌｅａｓｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓꎬ２０１１ꎬ１１０:０７４９０４.[２]宋朝阳ꎬ王毅ꎬ张俊ꎬ等.纳米ｍＡｌ/Ｃｒ２Ｏ３/ＥＴＮ复合含能材料的制备与表征[Ｊ].科学技术与工程ꎬ２０１６ꎬ１６(２１):５５－６１.ＳｏｎｇＺｈａｏｙａｎｇꎬＷａｎｇＹｉꎬＺｈａｎｇＪｕｎꎬｅｔａｌ.ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｌ/Ｃｒ２Ｏ３/ＥＴＮｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１６ꎬ１６(２１):５５－６１.[３]黄辉ꎬ王泽山ꎬ黄亨建ꎬ等.新型含能材料的研究进展[Ｊ].火炸药学报ꎬ２００５ꎬ２８(４):９－１３.ＨｕａｎｇＨｕｉꎬＷａｎｇＺｅｓｈａｎꎬＨｕａｎｇＨｅｎｇｊｉａｎꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｎｏｖｅｌｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓꎬ２００５ꎬ２８(４):９－１３.[４]黄亨建ꎬ黄辉ꎬ阳世清ꎬ等.毁伤增强型破片探索研究[Ｊ].含能材料ꎬ２００７ꎬ１５(６):５６６－５６９.ＨｕａｎｇＨｅｎｇｊｉａｎꎬＨｕａｎｇＨｕｉꎬＹａｎｇＳｈｉｑｉｎｇꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄａｍａｇｅｅｎｈａｎｃｅｄｆｒａｇｍｅｎｔ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｅｒｇｅｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００７ꎬ１５(６):５６６－５６９.[５]安亭ꎬ赵凤起ꎬ肖立柏.高反应活性纳米含能材料的研究进展[Ｊ].火炸药学报ꎬ２０１０ꎬ３３(３):５５－６２ꎬ６７.ＡｎＴｉｎｇꎬＺｈａｏＦｅｎｇｑｉꎬＸｉａｏＬｉｂａｉ.Ｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｔｕｄｙｏｎ２５３总第２３２期徐志方㊀薛建锋㊀刘㊀涛㊀张㊀鹏㊀谢晓晖㊀含能破片战斗部对导弹目标的等效毁伤效应研究㊀㊀ｈｉｇｈａｃｔｉｖｉｔｙｎａｎｏ－ｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓꎬ２０１０ꎬ３３(３):５５－６２ꎬ６７.[６]ＭｏｃｋＪꎬＷｉｌｌｉａｍＨ.Ｉｍｐａｃｔｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｏｆｒｏｄｓｏｆｐｒｅｓｓｅｄｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ(ＰＴＦＥ)ａｎｄａｌｕｍｉｎｕｍｐｏｗｄｅｒｓ[Ｊ].ＡＩＰＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓꎬ２００６ꎬ８４５(１):１０９７.㊀[７]ＲａｆｔｅｎｂｅｒｇＭＮꎬＭｏｃｋＪＷꎬＫｉｒｂｙＧＣ.ＭｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅｉｍｐａｃｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｏｄｓｏｆａｐｒｅｓｓｅｄＰＴＦＥ/Ａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｉｘｔｕｒｅ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｍｐａｃｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２００８ꎬ３５(１２):１７３５－１７４４. 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高能激光武器的性能与应用前景
高能激光武器的性能与应用前景在当今科技飞速发展的时代，武器技术的革新不断推动着军事领域的变革。
高能激光武器作为一种具有革命性潜力的新型武器系统，正逐渐引起各国的高度关注。
它以其独特的性能和广阔的应用前景，为未来战争的形态和战略格局带来了深远的影响。
一、高能激光武器的性能特点1、高精度打击高能激光武器具有极高的精度，能够实现“指哪打哪”的精准打击。
激光束以光速传播，几乎不需要时间就能命中目标，这使得敌方目标难以躲避。
相比传统的弹药武器，激光武器不存在弹道偏差和风力等因素的影响，能够在瞬间准确击中目标，大大提高了打击的效果和效率。
2、快速响应能力由于激光束的传播速度极快，高能激光武器能够在极短的时间内完成目标的探测、跟踪和打击。
从发现目标到实施攻击，整个过程可以在毫秒级别内完成，这使得激光武器在应对快速移动的目标和突发情况时具有显著的优势。
它能够迅速对来袭的导弹、飞机等目标进行拦截和打击，为防御方争取宝贵的时间。
3、强大的毁伤能力当高能激光束聚焦在目标上时，能够瞬间产生极高的温度，使目标表面迅速熔化、气化甚至爆炸。
对于导弹、卫星等目标，激光武器可以破坏其关键部件，使其失去功能。
而且，激光武器的能量可以根据需要进行调节，以适应不同类型和大小的目标，实现有效的毁伤效果。
4、低弹药成本与传统的弹药武器相比，高能激光武器的弹药成本极低。
激光武器的“弹药”就是电能，只要有充足的能源供应，就可以持续发射。
这不仅降低了武器的使用成本，还减少了后勤保障的压力。
在长期的作战中，这种成本优势将变得尤为重要。
5、无声、无后坐力高能激光武器在发射时不会产生声音和后坐力，具有良好的隐蔽性和稳定性。
这使得它可以在不暴露自身位置的情况下对目标进行攻击，同时也便于在各种平台上进行安装和使用，如飞机、舰艇、陆地车辆等。
二、高能激光武器的技术原理高能激光武器的工作原理基于激光的产生和传输。
通过激发特定的物质，如气体、固体或液体，产生高强度的激光束。
AHEAD弹药在防空武器中的应用
收稿日期 修回日期6作者简介刘 静(6 ),女,天津人,高级工程师,从事专业火控总体设计。
文章编号:1002-0640-(2010)增刊-0087-02AHEAD 弹药在防空武器中的应用刘 静,刘 刚(北方自动控制技术研究所,太原 030006) 摘 要:重点介绍了AHEAD 弹药的基本概念、弹药组成、应用原理、毁伤机理,以及国内首例35mm 口径AHEAD 弹在某高炮武器系统中的工程应用。
关键词:AHEAD 弹药,电子时间引信,引信装定,初速测量中图分类号:TJ 41 文献标识码:AApplication of AHEAD Ammunition to the Air Defense WeaponLIU Jing,LIU Ga ng(North A utoma tic Control Technology Institute ,Taiyua n 030006,China ) Abstract :This paper mainly describes the basic concept of AHEAD ammunition a nd its composing ,application principle and damage means .Viewed from the system ,describes operating principle a nd implementation of the AHEAD ammunition first use in one air defense weapon system .Key words :AHAED ammunition,electronic time fuze,fuze setting,muzzle velocity measurement1 AHEAD 弹药的需求背景随着高新技术在空袭兵器中的大量应用,空袭兵器(反辐射导弹、巡航导弹)将是未来局部战争面临的最大威胁。
弹药技术
2008.3
国防学院
惯性作用，弹丸向前运动后空气还来不及填充弹丸运动所造 成的局部真空(或稀疏)，从而使弹底所承受的空气压力降低 。这种弹丸头部和底部压力之差，就构成了弹丸的底部阻力 。采用底凹结构后，特别是采用带有对称导气孔的底凹结构 后，使弹底部气流涡流强度减弱，局部真空区被空气填充， 从而提高了弹底部的压强，致使底部阻力减小。
（3）复合增程：两种或两种以上增程技术共同用于同一弹丸 。
3.2 底凹弹：底凹弹是指地步带有凹窝行结构的旋转稳定式炮 弹，可用于杀伤爆破弹、子母弹和特种弹等。
为什么采用底凹结构后能够减小弹丸所受的空气阻力呢？
首先，采用底凹结构后，弹丸所受的空气动力状况得到改 善。内于弹丸在飞行过程中冲开空气而向前运动，从而造 成了弹丸头部将承受比较大的压力。而在弹丸底部却由于
1.2 榴弹的种类
（1）按作用原理分：杀伤榴弹，爆破榴弹，杀伤爆破榴弹
（2）按对付的目标：地炮榴弹，高炮榴弹
（3）按发射平台分：一般火炮榴弹，迫击炮榴弹，无后坐力 炮榴弹，枪榴弹，小口径发射器榴弹，火箭炮榴弹，手榴弹 。
（4）按弹丸稳定方式分：旋转稳定榴弹，尾翼稳定榴弹。
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国防学院
1.3 榴弹的基本结构
3.5底排弹
底排弹称底部排气弹，指在弹丸尾部用螺纹连接一个底部排 气装全置所构成的炮弹。
2008.3
国防学院
4枪榴弹
枪榴弹是由步枪或冲锋枪发射的弹药，通常由战斗部、子弹 收集器和稳定装置等三大部分组成。枪榴弹的初速是靠火药 气体的作用和子弹的动能得到的。射击前将枪榴弹装在枪管 上，击发时子弹撞击收集器，并在火药气体作用下使其获得 一定的切速。
6 火箭炮
火箭炮是一种发射无控火箭弹的装置。从其作用原理上看， 它并不属于身管火炮的范围。火箭炮除赋予火箭弹一定的射 角、射向和提供点火机构与火箭发电机开始工作的条件外， 并不给火箭弹提供任何飞行动力，火箭弹是借助自身的火箭 发动机产生的反作用顺运动的。内于在我国的炮兵装备中将 火箭烟列入压制武器内，因此在火炮分类表中列有此种“炮” 。
国防军事-末敏弹技术
末敏弹技术信息化战场作战“精灵”：炮射末敏弹它不是导弹，被称为灵巧弹药；它可由多种平台发射，能够自主攻击装甲车辆的顶装甲现代末敏弹是“末端敏感弹药”的简称，又称“敏感器引爆弹药”（资料）点击浏览更多军事图片智能灵巧弹药准确实施顶攻击现代末敏弹是“末端敏感弹药”的简称，又称“敏感器引爆弹药”，是一种能够在弹道末段探测出目标的存在、并使战斗部朝着目标方向爆炸的现代弹药，是将多种先进技术应用到子母弹药领域中所形成的一种灵巧弹药，可由多种平台发射，主要用于自主攻击装甲车辆的顶装甲，在21世纪信息化战场上具有作战距离远、命中概率高、毁伤效果好、效费比高和发射后不管等优点。
敏感器被誉为“火眼金睛”炮射末敏弹由母弹和发射装药组成。
母弹包括弹体、时间引信、抛射结构、末敏子弹等。
末敏子弹由减速减旋与稳态扫描系统、敏感器系统、中央控制器、先进战斗部、电源和子弹体等组成。
敏感器系统是末敏弹的“火眼金睛”，其功能是在复杂的电子环境中探测和识别装甲目标，通常包括红外探测器、毫米波辐射计和毫米波雷达等。
为克服单一体制敏感器性能的局限性，提高探测性能，一般采用复杂敏感器系统，将两种或两种以上体制的敏感器结合使用，既可集合两者的优点，又可弥补彼此的缺点。
由于末敏弹所对付的装甲车辆都是长宽几米的较大目标，因此可以保证击中目标。
中央控制器堪称“智慧之脑”中央控制器是末敏弹的“大脑”，负责驱动控制、电源管理、数据采集、信号处理和火力决策等一系列重要工作。
因此，也被称为有“智慧”的大脑。
EFP战斗部可完成对目标的最终毁伤。
EFP是“爆炸成型弹丸战斗部”的英文缩写，与破甲弹靠药型罩形成细而长的金属射流破甲，不同的是EFP战斗部爆炸后，药型罩被压垮变形，形成了一个短粗而密实的穿甲弹丸，其速度可达2000米/秒左右，小于破甲弹射流的速度（8000米/秒左右），侵彻深度不如射流。
其战斗部优点是对炸高不敏感，而且战斗部被抛射出去后可在100米距离上穿透80-100毫米厚的装甲，同时其穿透装甲后能崩落大量碎片，以杀伤人员、破坏装备，有良好的作战性能。
现代弹药技术的发展现状、趋势及其关键技术
３ ）ＭＥ ＭＳ陀螺仪和加速度计技术 随着 国外制导 弹药特 别是 制导炮 弹发 展 的需求 不断 上
升， 制造体积更小 、 更耐 冲击 、 更可靠且适 于批量 生产 的微 机 械陀螺仪 正在称为 各 国研究 的热 点。微机 械陀 螺是 微 电子
与微 机械组结合 的微型振 动陀螺 ， 是根 据受激振 动在有科 式
收 稿 日期 ：０２— ５—１ ２１ ０ ６ 作者简 介 ： 熊辉 （９ ３ ） 男 ， １７ 一 ， 工程师 ， 主要从事弹箭武器系统装备研究 。
熊
２２ ２ 精 确 打 击 弹 药技 术 ．．
辉： 现代 弹药技 术 的发 展 现状 、 势及 其 关键 技 术 趋
４ ）弹体姿态磁探测技术
器 ， 发 展 最 积 极 、 活 跃 ， 药装 备 与 技 术 的 发 展 处 在 新 一 其 最 弹 轮高峰期 ， 正朝 着远 程 化 、 巧 化 、 用 途 （ 块 化 ） 高 效 能 、 灵 多 模 、 小 型 化 、 息化 和 网 络 化 方 向发 展 。 信 ２ １ 高 新 技 术 弹 药 ．
１ｔ增程技术 。例如 ， 国 Ｅ Ｇ 美 Ｒ Ｍ弹 药和法 国超远程 “ 鹈 鹕” 弹， 炮 射程普遍达到 １０ｋ ０ ｍ左右 。 ２ ）固冲发动机增程技术 用 于火 炮发射弹药增程 的固体 冲压发动机技术于 ２ ０世
纪７ ０年 代末 开 始 研 究 。美 国 以 Ａ Ｆ 射 增 程 弹 、 克 训 练 Ｆ Ｓ炮 坦 弹 和 Ｓ Ａ Ｋ动 能 弹 为 应 用 背 景 展 开 了 应 用 研 究 ， ２３ ｍ ＰＲ 在 ０ ｍ
基本原理是 ， 弹丸在 快要爬 升到 弹道顶 点 时， 由控制 系
目前世界各 国正在发 展 的高新技 术 弹药主要 有 以下几 种： 末敏弹 ， 导 炮 弹， 制 制导 与简 控 火箭 弹 ， 飞 弹 ， 巡 末修 弹 （ 如半主动激光制导炮弹 ） 弹道修正弹等 。 ，
武器系统中的智能化技术与发展趋势
武器系统中的智能化技术与发展趋势在当今的军事领域，智能化技术正以前所未有的速度改变着武器系统的面貌和作战方式。
智能化技术的应用使得武器系统在精度、效率、自主性和适应性等方面取得了显著的提升，为未来战争带来了新的挑战和机遇。
一、智能化技术在武器系统中的应用1、智能感知与侦察技术智能感知技术包括各种先进的传感器和侦察手段，如卫星侦察、无人机侦察、雷达系统等。
这些技术能够自动收集、分析和处理大量的情报信息，快速准确地获取战场态势和目标特征。
例如，先进的雷达系统可以自动识别和跟踪多个目标，并区分目标的类型和威胁程度。
无人机搭载的高清摄像头和传感器能够实时传输战场图像，并通过智能算法进行目标检测和分析。
2、智能决策与指挥控制智能决策系统可以根据战场态势和作战任务，快速生成最优的作战方案和指挥指令。
通过对大量数据的分析和模拟，预测敌方行动，评估各种作战方案的效果，从而提高指挥决策的科学性和准确性。
指挥控制系统能够实现自动化的任务分配、资源调配和协同作战，提高作战效率和协同能力。
3、智能火力打击在火力打击方面，智能化技术使得武器具备了更高的精度和自主性。
精确制导武器可以通过智能导航和控制系统，自动调整飞行轨迹，准确命中目标。
例如，巡航导弹能够根据地形匹配和卫星定位系统，自主规划飞行路线，避开敌方防御设施。
此外，还有一些武器系统具备自主目标识别和攻击能力，能够在没有人工干预的情况下对目标发动攻击。
4、智能防护与生存能力武器系统的智能防护技术包括主动防御系统、伪装与隐身技术等。
主动防御系统可以自动探测和拦截来袭的威胁，如导弹、炮弹等。
通过智能算法分析威胁的特征和轨迹，迅速做出反应，发射拦截弹药或采取其他防御措施。
伪装与隐身技术则通过改变武器系统的外观特征和电磁信号，降低被敌方发现和攻击的概率。
二、智能化技术为武器系统带来的优势1、提高作战效率智能化技术能够快速处理和分析大量的信息，减少人工干预和决策时间，从而提高作战的反应速度和效率。
含能破片技术与应用
[ 1] 黄亨建, 黄辉. 毁伤 增强型 破片探索 研究 [ J]. 含能材 料, 2007, 15( 6): 566- 569.
[ 2] 徐 锦 仁, 何 国 宝. 含能 反应 式 破片 材 料用 于 舰船 反 (高 )超音速导弹的设想 [ J]. 水雷战与 舰船防护, 2006 ( 4): 21- 25.
通过理论研究与试验, 选 择的某 种防护 材料具有 较好 的综合性能, 它具有几个方面的优点 [6] :
1) 由于防护材料具有较强的强度和韧性, 可以使破片 具有较长的加速时间 , 与相同 结构和 装药量 的未加防 护材 料战斗部比, 破片速度可提高 10% 左右。
2) 由于战斗部驱动破片时间加长, 可有效降低战斗部 主装药爆炸的压力峰 值, 一定 程度上 降低了 含能破片 被炸 碎和殉爆的可能。
[ 4] 张先锋, 赵晓宁. 多功能含能 结构材料研究进展 [ J]. 含能材料, 2006( 6): 731- 739.
[ 5] 赵国志, 张运法. 战术导弹战斗 部毁伤作用 机理 [ D ]. 南京: 南京理工大学, 2000.
[ 6] 李旭锋. 含能破片对装 药的引爆 机理研究 [ D ]. 南京: 南京理工大学, 2006.
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有明显的优势, 含 能破 片能 有效 引燃 航空 煤 油, 并在 比普 通破片低得多 的速 度下 引燃、引 爆装 药战 斗 部, 其反 应产 生的能量能对目标结构进 行毁伤, 另 外含能 破片会与 电路 反应并造成电路严重退化, 且 其反应 产生的 碳化物质 能使 电子元器件短路, 反应产生的 高温能 对人员 和器件造 成烧 蚀损伤。
2) 爆炸型含能破片就是侵入目标体内部时, 含能材料
发生爆炸, 释放内 能, 引爆 目标 壳体 内部 的易 爆物 质的 一 类破片。爆炸 型 含能 破 片对 爆 炸类 目 标 (如 各 种 导弹 目 标 ) 的引爆效果较 好。根据 起爆 方式 的不 同, 又可 将爆 炸 型含能破片分为压电陶瓷 供电驱 动起爆 型、机 械起爆 型和 冲击起爆型 3类。 1. 2 国外发展现 状
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弹药高效毁伤关键技术的集成及应用
【摘要】针对21世纪以来，军事力量的发展和壮大与科技产业的快速崛起之间联系越来越密切这一状况，根据我国军事力量的主要特点以及弹药技术的发展现状，结合国外以及国内各个领域的弹药毁伤技术以及我国现阶段军事武器的发展条件和状况，从如何提高我国军事综合力量以及弹药高效毁伤技术入手，本文将具体阐述弹药高效毁伤关键技术的集成以及应用，以推进这一关键技术的进步与发展。
【关键词】弹药；高效毁伤；关键技术
与历史上传统使用过的弹药武器做出分析比较，现阶段我国的武器弹药，尤其是比率大，威力强劲的炮兵弹药，到目前为止还是需要装备能量较低的TNT，这一装备比西方国家的弹药爆炸威力要低了百分之三十到五十左右，这样的状况对于我国弹药实现高效毁伤的技术有着阻碍作用。
在这样的军事状况之下，我国研究并开展了大幅度提高弹药爆炸能量的含铝炸药研究。
1.升级装药质量，确保高能炸药和高威力炸药装药发射安全性问题
这一程序包括了几个方面：顺序凝固注装新工艺和分步压装新工艺研究。
旨在研究装药质量与装药发射安全性关系的；炸药装药发射安全性评估技术研究，旨在提高装药质量检测可靠性的；装药质量无损检测技术研究。
近几年来围绕弹药高效毁伤的六项关键技术研究相继完成，最后又在122mm榴弹、152mm榴弹上进行了系统集成应用试验，结果表明：两种大口径榴弹采用改性B炸药及新装药工艺，共460发，按SRCQ-155-13g技术规范要求进行了装药质量检测，合格率>99%(实测460/460)置信度为95%，从中随机抽样共152发，经过高温、低温、高低温循环试验后进行了射击安全性试验考核，全部试验结果合格，装药质量优良。
与国外同类技术相比，达到了先进水平，其中装药质量和质量可靠性优于国外同类技术水平。
虽然试验样本量还较小，但已充分显示出，采用了先进的关键技术集成系统，装药质量十分稳定，质量监测有效可靠。
对大幅度提高我国弹药威力、实现弹药生产技术改造具有重要的示范作用和深远影响。
2.弹药高效毁伤关键技术与先进科技技术，过硬的装备密不可分
改性B炸药及配套的装药新工艺是由改性B炸药由B炸药改性而来，对于其杀伤力的分析包括几个方面的内容：炸药威力与B炸药相当，而装药工艺性和存贮的物理稳定性好，加上采用先进的”低比压顺序凝固装药新工艺”，装药相对密度高，装药质量优良，所以其发射安全性明显优于B炸药。
其良好的综合性能受到工厂热烈欢迎。
它是压制兵器弹药代表性的炸药装备。
两种大口径榴弹在弹体结构、材料不变的情况下，以改性B炸药代替原螺装TNT后，装药总能量计算提高值为30%。
说明改变装药后，弹体结构与材料仍相匹配，这与国外同类产品采用B炸药或TNT装药时，弹体结构材料不变的做法是一样的。
另外，3JHL高威力炸药及分步压装新工艺JHL炸药是我国自行设计的“Hexal型高威力含铝炸药”，其综合性能良好，成形性能、安全性能、贮存性能较为稳定。
其次，爆炸性能优于瑞士开发的Hexai-P30，曾大批量出口，在国内应用于双一5高炮榴弹等，经试验JHL炸药采用先进的装药工艺，分步压装的相对密度>97%，能够承受较大的冲击加载，爆炸能量又很高，可用于大口径高膛压远程榴弹、混凝土破坏弹、舰炮弹药、反跑道弹药。
其综合性能优于原苏联二战期间发展的A-IX炸药。
经732厂试验其抗冲击过载大于35000g，经204所测试爆热较A-IX一高16.5%。
而实际上因成形性能不同、装药工艺差异，其装药总能量要比A-IX一高28.9%。
3.在各种外界环境下，能否发挥弹药高效毁伤技术十分重要
在军事力量当中，无疑会遇到各种各样的外界环境以及自然环境的变化，对于这些突如其来的变化，能否从容应对，关系着弹药毁伤技术的发挥和成败。
以水中兵器来说，高能炸药PBX-3’炸药在水中爆炸，由于水介质的密度约为空气的1000倍，而且呈现出不可压缩性，所以水中爆炸与空气中爆炸有着明显的差别。
水中兵器用炸药要求有较高的冲击波能外，还要求较大的气泡能，前者是由冲击波压力时间曲线积分得到的冲击波能量，后者则由爆炸形成气泡脉动周期计算出的气泡能。
它们是水中爆炸能量输出的两个方面。
冲击波能对水中目标造成冲击损伤，气泡能形成的压力波虽然远小于冲击波，但加载时间长，也即冲量大，造成水中目标结构性损伤。
冲击波的加载损伤是主要的，但炸药爆炸形成的初始冲击波速度过高、压力衰减很大，加热了海水，做的是无效功，降低了破坏能力，所以水中兵器用炸药的设计比较复杂。
针对这一不良状况，我国研究发展了一种水中兵器用炸药，其水下爆炸能量输出结构比较好，其冲击波能和气泡能都达到了先进水平。
从长期测试及实地验证的数据结果来看，新研制成功的PBX-3其冲击波能和气泡能较我国现装备的RS211高出47.6%，也明显优于美国研发的PBXW-115，达到了先进水平。
替代后可较大幅度提高我国水中兵器爆炸威力。
综上所述，对于弹药高效毁伤关键技术的集成及应用方面的研究，其结果与数据结构关系着我国军事力量的发展与进步，实地演习上目标和周围环境的变化影响着弹药的运用和种类，除了提高爆炸能力及损伤力之外，对于自然环境，目标变动都要进行精确的预测和分析，使我国的军事发展更加现代化，科学化。
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