理论教育 侵彻效应分类及作用分析

侵彻效应分类及作用分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1.3典型穿甲弹药类型图1.4典型脱壳穿甲弹弹托分离过程图1.5穿甲弹侵彻过程2.混凝土类目标侵彻效应典型穿甲弹丸对混凝土类目标侵彻效应如图1.6所示。图1.8侵爆战斗部结构及其作用过程典型侵彻弹丸对油箱目标的侵彻效应如图1.9所示。

侵彻效应分类及作用分析

侵彻效应不仅与侵彻体结构相关,还显著受弹靶作用条件和靶板特性的影响。按侵彻体速度,侵彻效应可分为低速侵彻效应、高速侵彻效应和超高速侵彻效应;按侵彻体与目标碰撞角度,侵彻效应可分为正侵彻效应和斜侵彻效应;按目标类型,侵彻效应可分为装甲类目标(如坦克、步战车、武装直升机、舰船等)侵彻效应、混凝土类目标(如地下深层工程、碉堡、机库、大桥大坝等)侵彻效应和特种效应类目标(如航空炸弹导弹战斗部、飞机油箱等)侵彻效应。

1.装甲类目标侵彻效应

典型穿甲弹丸对装甲类目标的侵彻效应如图1.1所示。当弹丸速度较低时,只能在靶板上形成一个与弹头形状相近的浅坑,同时在靶板背面形成鼓包,大小和形状与弹丸头部形状及碰撞速度相关,如图1.1(a)所示。当弹丸速度较高时,可在靶板上形成与弹丸直径相近的穿孔,同时在穿透装甲后,还可依靠剩余动能和装甲崩落碎片杀伤装甲内目标,如图1.1(b)所示。

图1.1 典型穿甲弹丸对装甲目标的侵彻效应

主战坦克和轻型装甲车辆是最为典型的装甲类目标,作为现代陆上作战的主要武器装备,具有火力强、机动性高、防护强等特点,特别是随着装甲防护技术的不断发展,从均质装甲逐步发展出了复合装甲、贫铀装甲、反应装甲、主动防护装甲等装甲类型,如图1.2所示,大幅提升了装甲类目标的抗毁伤能力,对反装甲弹药战斗部发展提出了严峻挑战。

图1.2 典型防护装甲结构

随着装甲目标防护能力的不断提升,穿甲弹药的穿甲能力也不断加强,从最初的尖头穿甲弹逐步发展出了钝头穿甲弹、半穿甲弹、次口径穿甲弹以及脱壳穿甲弹等,如图1.3所示。脱壳穿甲弹,特别是尾翼稳定脱壳穿甲弹的发展,大幅提升了对装甲目标的侵彻能力。尾翼稳定脱壳穿甲弹主要由穿甲弹芯和弹托组成,弹托与发射平台口径相适应,多设计为马鞍形,在火药压力作用下带动次口径穿甲弹芯获得高初速,并在出炮口后通过气动作用脱落分离,典型脱壳穿甲弹弹托分离过程如图1.4所示。为提高穿甲能力,穿甲弹芯通常设计为大长径比长杆形,口径远小于发射平台口径,以获得更多动能,材料多采用高密度钨合金或贫铀合金,以实现对防护装甲的高效侵彻毁伤。如图1.5所示。

图1.3 典型穿甲弹药类型

图1.4 典型脱壳穿甲弹弹托分离过程

图1.5 穿甲弹侵彻过程

2.混凝土类目标侵彻效应

典型穿甲弹丸对混凝土类目标侵彻效应如图1.6所示。当穿甲弹丸速度较低时,仅能在靶板上形成漏斗形浅坑,并在混凝土面层形成崩落区,崩落区形状和大小与弹丸头部形状及碰撞速度有关,且不会在靶板背面形成隆起,如图1.6(a)所示。而当穿甲弹丸速度较高时,可在靶板上形成直径远大于弹丸直径的穿孔,并在靶板前后形成崩落区,如图1.6(b)所示。(www.daowen.com)

图1.6 典型穿甲弹丸对混凝土类目标侵彻效应

典型的混凝土/钢筋混凝土类目标,如军用机库、机场跑道、地下深层工事等,是现代战争中的高价值目标,特点是目标大、易被发现和攻击,但防护强,致命毁伤困难。典型反混凝土目标侵彻弹药,如美国联合空面防区外导弹(JASSM)、德国金牛座”导弹,如图1.7所示。战斗部类型通常采用侵爆战斗部,结构如图1.8(a)所示。作用混凝土类目标过程中,其首先利用自身动能穿透混凝土或侵入混凝土内部一定位置/层数后发生爆炸,利用爆炸产生高温高压对目标内部造成毁伤,作用过程如图1.8(b)所示。

图1.7 典型反混凝土目标侵彻弹药

3.特种效应类目标侵彻效应

油箱和导弹战斗部是最为典型的特种效应类目标,主要为武器装备提供运动和爆炸驱动能量来源,搭载于各类飞机、巡航导弹等,具有机动性强、防护弱、可爆燃性强等特点,是防空反导作战中打击的首要目标。

图1.8 侵爆战斗部结构及其作用过程

典型侵彻弹丸对油箱目标的侵彻效应如图1.9所示。当弹丸低速侵彻油箱时,仅能贯穿油箱壁面,在油箱壁面形成与弹丸直径相近的机械穿孔,增大油箱内压,导致燃油喷出,但无法引燃燃油,如图1.9(a)所示。当弹丸高速撞击油箱时,可导致油箱结构解体,使燃油持续燃烧,有效摧毁油箱,并对燃油载具如飞机、装甲车等造成有效毁伤,如图1.9(b)所示。

图1.9 典型侵彻弹丸对油箱目标的侵彻效应

典型防空反导型侵彻弹药如美国30 mm侵爆穿甲弹、瑞士易碎穿甲弹(FAPDS)等,典型结构如图1.10所示,易碎穿甲弹作用目标过程如图1.11所示。面对飞机导弹等高速目标,这类侵彻弹药具有高射速、高初速等特点,命中目标概率高,通过击穿目标防护结构,引燃燃油或引爆装药。

图1.10 典型防空侵彻弹药结构

图1.11 易碎穿甲弹作用目标过程

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