|3.2 高速云爆战斗部引战配合数值模拟|
典型二次云爆战斗部效应作用过程如图3-1所示：首先中心抛撒炸药在引信作用下，以一定速度沿轴向爆炸，内壳体受到侧向动压，导致云爆战斗部的内壳体破裂，爆炸气体迅速作用于云爆剂，同时爆炸压力经过极少的衰减后迅速传递到外壳体。云爆燃料从破裂的壳体中形成射流，在空气中快速流动，在湍流的作用下迅速分散，与空气混合形成燃料空气炸药。同时，二次引信在一次抛撒作用力和重力的作用下，呈一定的抛物线运动，但由于作用过程极短，通常认为是直线引信—云雾交会，实现爆轰。
（1）假设二次起爆引信在探测高度为200 m下减速分离，初速为200～400 m/s，减速至60 m/s。根据常用的引战配合模型，认为引信在抛射与减速前后是匀速直线运动，且引信为稳定状态。
（2）假设引信抛射后的偏航角、滚转角为0，俯仰角与云爆战斗部保持一致，建立引信交会仿真模型。
图3-1 典型二次起爆型云爆战斗部作用过程图
传统二次起爆的工作原理如图3-2所示，当一次引信的探杆碰触目标时，引信作用并引爆燃料分散装药，分散燃料，同时给二次引信输出启动信号；燃料经一定时间扩散，与周围空气混合，形成燃料云雾；燃料分散的同时，二次引信在伞绳的约束下继续沿着原有弹道落入云雾中，经过预定延迟后引爆云雾。与随机起爆方式相比，定点强起爆依靠伞绳约束二次引信运动轨迹，能有效保证引信在云雾团内起爆。但是两者均采用固定延迟的方式实现二次起爆，难以获得最佳起爆时机，即在燃料分散达到最佳爆轰浓度时起爆。
图3-2 二次定点强起爆原理
1—降速伞；2—二次延迟引信；3—导爆管；4—云爆战斗部；5—一次引信；6—导爆体
由于云雾爆轰威力与起爆浓度密切相关，因此二次引信不仅应进入云雾团内起爆，而且还应在燃料分散到一定浓度时起爆，需要对引信—云雾的交会时间与空间进行理论分析，同时进行最优云雾爆轰的临界浓度识别与自主起爆控制，如图3-3所示。
图3-3 基于云雾浓度识别的定点自主起爆原理
为实现起爆位置与起爆时机的精确控制，可对定点强起爆方法进行修正，得到基于云雾浓度识别的定点强起爆控制方法，工作原理如图3-3所示。与图3-2相比，只有二次引信的起爆控制原理不同，即在继承其二次引信抛射原理和结构的基础上，将延迟起爆替换为浓度检测控制；在二次引信中增加云雾浓度实时检测模块，在二次引信与云雾团交会过程中（云雾稳定扩散阶段）实时测量云雾扩散的浓度，当到达预定浓度时起爆燃料，实现在最优爆轰浓度条件下的云雾爆轰，从而提高爆轰威力。考虑云雾浓度、粒径分布状态，二次引信云雾浓度检测应满足表3-1所示参数。
表3-1 二次引信浓度探测指标参数
