5.4.3 确定半穿甲战斗部壁厚的计算方法
这个方法可用于尖卵形头部半穿甲战斗部的设计。这种形状的战斗部穿过舰壳时的最大应力点在战斗部的肩部。战斗部穿过舰舷壳板时的模型示于图5.4.4。图中，Fz为穿甲阻力；d为战斗部直径；L为战斗部圆柱段长度；R为头部母线的半径；ε为舰舷壳板厚度。由图可得
图5.4.4 尖卵形头部的穿甲模型
尖卵形头部半穿甲战斗部的壳体厚度t为：
式中，Y为战斗部壳体材料的动态屈服强度；C为装药质量；M为战斗部质量；
由式（5.4.1）、式（5.4.2）和式（5.4.3）可以确定尖卵形头部底部（或肩部）的壁厚。在设计过程中，装药量和战斗部总质量之比C/M取决于t值，因此临界壁厚t必须用迭代法确定。
1.卵形弹丸侵彻阻力模型
由图5.4.5可知，卵形弹丸侵彻时，弹体表面阻力由两部分组成，即法向阻力σn和切向摩擦阻力στ。已知弹体表面法向阻力σn与空穴表面径向应力σr相等，而切向摩擦阻力στ满足库仑摩擦定律，则有：
图5.4.5 卵形弹丸侵彻阻力示意图
弹丸对半无限混凝土靶的侵彻过程可以分为两个阶段，即开坑阶段和稳定侵彻阶段。在文献中通过试验观测认为，侵彻过程中，空穴大致呈圆锥形，由开坑区域和其后穿孔区域两部分组成。设弹丸半径为a，侵彻行程为z，最终侵彻深度为P，则：
当0＜z≤4a，为弹丸开坑阶段；
当4a＜z≤P时，为弹丸稳定侵彻阶段。
在分析弹丸对混凝土靶的侵彻阻力时，必须考虑到上述两个阶段。所以，弹丸侵彻阻力Fz可以分别表示为：
开坑阶段：
式中，c为阻力系数。
稳定侵彻阶段：微分形式
式中，y＝y（z）为弹头形状函数；a、b分别为弹丸半径和弹头长度。
对于弹体弧形微元d s，满足以下关系：
又已知：
将式（5.4.8）、式（5.4.9）代入式（5.4.7）可得：
上式沿弹丸头部积分，可得整个弹头的侵彻阻力为：
Forrestal等人认为混凝土材料的σr-V函数与不可压缩材料的σr-V函数形式一致，即混凝土的径向应力-空穴膨胀速度满足以下关系：
式中，S＝82.6Y-0.544。
Forrestal等人对上式进行了修正，提出混凝土作为可压缩材料，其径向应力与空穴膨胀速度应满足如下关系：
上式可变换为：
式中，A、B、C为与材料性质有关的量纲为1的系数。从式（5.4.14）可以看出，σr-V函数由三部分组成：第一项反映材料强度，文献认为该项表示空穴克服材料强度开始膨胀的临界压力；第二项反映可压缩材料在空穴膨胀过程中表现出一定黏性特征；第三项反映空穴膨胀下材料的惯性效应。
将式（5.4.14）代入可得：
已知弹丸速度Vz与空穴膨胀速度V满足：(https://www.daowen.com)
所以式（5.4.15）变换为：
则式（5.4.17）可以简化为：
式（5.4.18）、式（5.4.19）、式（5.4.20）可以展开为：
令式（5.4.22）、式（5.4.23）、式（5.4.24）中，有：
则式（5.4.22）、式（5.4.23）、式（5.4.24）可以表示为：
式中，
为弹头形状系数。
2.相切卵形弹丸侵彻阻力模型
如图5.4.6所示，相切卵形弹丸（a＜b）的弹头形状函数为：
图5.4.6 相切卵形弹头形状
由图5.4.6可知，弹丸曲率半径s＝（a2+b2）/（2a）；弹头曲径比CRH（Caliber-Radius-Head）ψ＝s/（2a）。
弹头形状系数分别为：
式中，
3.相割卵形弹丸侵彻阻力模型
由图5.4.7中几何关系可得相割卵形弹头阻力表达式为：
图5.4.7 相割卵形弹头形状
将式（5.4.5）、式（5.4.14）代入式（5.4.41）可得：
又可知，V＝Vzcosφ，有：
则式（5.4.43）可以简化为：
式（5.4.44）、式（5.4.45）、式（5.4.46）可以展开为：
令式（5.4.48）、式（5.4.49）、式（5.4.50）中：
所以，式（5.4.48）、式（5.4.49）、式（5.4.50）可以表示为：
上述各式中弹头形状系数分别为：
