變壁厚雙層藥型罩壁厚匹配的數值計算與實驗驗證

沈慧銘，李文彬，王曉鳴，李偉兵，鄭 宇

（南京理工大學智能彈藥技術國防重點學科實驗室，江蘇南京210094）

引 言

隨著間隔式裝甲、爆炸反應裝甲、防聚能彈藥柵欄等新型防護結構在新一代坦克及步兵戰車中的廣泛使用，聚能裝藥戰斗部作為反坦克彈藥的核心毀傷元件，現代戰場對其毀傷能力提出了越來越高的要求。

國內研究者提出了多種提高戰斗部威力的方法［1－5］。選用異形藥型罩并優化其結構［6］得到了深入研究，其中變壁厚藥型罩［7－8］和雙層（多層）藥型罩［9－10］研究最為廣泛，采用變壁厚藥型罩有利于優化罩材料的質量分布，產生較好的速度梯度，從而藥型形成能量集中、成型好、速度高、后效顯著的侵徹體。雙層藥型罩則因其在藥型罩外層增加了一層低阻抗的輕金屬，整體密度比單層罩降低，內罩因阻抗失配產生更高的壓力，因而形成射流的頭部速度更高。然而射流的形成并不是等厚度的從藥型罩內表面剝離，藥型罩材料進入射流的比例大致為自頂向底呈逐漸增大的趨勢，且距罩底一定范圍內的材料不形成射流［11］，所以等壁厚藥型罩在理論上存在不合理之處。而國內外對于雙層藥型罩的研究都是等壁厚的；對于變壁厚藥型罩研究都不是雙層的［7－10］。當聚能裝藥戰斗部采用變壁厚雙層藥型罩后，形成的侵徹體能否兼有變壁厚藥型罩和雙層藥型罩的優點值得研究。本研究設計了一種變壁厚雙層藥型罩（藥型罩總厚度不變，改變兩種材料的相對厚度）并優化其結構參數，得到頭部速度較高、射流質量利用率較高的聚能裝藥結構。……