5.9　活性材料侵彻弹

为了实现将活性材料应用于混凝土侵彻技术中，Grudza等考虑利用钨丝提高材料密度和强度的方法设计了一种纤维增强型聚合物基的活性材料。该种材料主要由金属粉末（铝或锆）、钨丝和聚碳酸酯组成。其中，聚碳酸酯为基体材料，可能与金属粉末发生反应；而钨丝的主要作用是提高材料密度和强度，以满足设计要求。通过改变材料配比和优化制造工艺，最终目的是实现材料密度为7.8 g/cm3，抗拉强度为690 MPa，含能为6.3 kJ/g，以保证由新型活性材料制作的侵彻弹在侵彻混凝土过程中弹体没有明显破坏。图5.9.1所示为Grudza等人设计的含能侵彻弹，并针对不同的钢制套筒结构进行了一系列混凝土侵彻试验。其中，外部全部包覆钢壳的侵彻弹能以762m/s的速度侵彻抗压强度约为68MPa的混凝土，侵彻深度约为1 930mm。

图5.9.1　由活性材料制备的侵彻弹及毁伤效应(https://www.daowen.com)

国内学者对活性材料增强侵彻体弹靶作用侵彻行为进行了分析。当活性材料增强侵彻体以一定速度碰撞目标时，根据动能侵彻和化学反应释能两种毁伤机理的耦合作用，与传统侵彻体相比可显著提高对目标的毁伤威力，而且无须炸药装药和引信。活性材料的能量释放行为由其碰撞点火后的化学反应特性决定。活性材料增强侵彻体终点侵爆过程如图5.9.2所示，主要分为四个阶段：侵彻钢板及活性材料受压变形碎裂阶段、穿靶后活性材料卸压飞散及局部点火阶段、活性材料碎片云爆燃及化学反应释能阶段、壳体破碎形成破片威力场阶段。

图5.9.2　活性材料增强侵彻体终点侵爆过程