反爆炸反應(yīng)裝甲串聯(lián)爆炸成型彈丸匹配設(shè)計(jì)方法

門建兵， 聶源， 蔣建偉， 王樹有， 馮高鵬

(1.北京理工大學(xué) 爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100081； 2.中國工程物理研究院 總體工程研究所， 四川 綿陽 621999)

0 引言

爆炸成型彈丸(EFP)是一種由炸藥裝藥爆炸驅(qū)動(dòng)金屬藥型罩壓垮、翻轉(zhuǎn)和閉合形成的高速密實(shí)動(dòng)能侵徹體，它可在大炸高下實(shí)現(xiàn)對(duì)裝甲目標(biāo)的有效毀傷，廣泛應(yīng)用于攻頂式末敏彈等智能靈巧彈藥。然而隨著爆炸反應(yīng)裝甲(ERA)在裝甲車輛的披掛位置向車頂覆蓋的趨勢(shì)發(fā)展，擅長攻頂?shù)腅FP侵徹能力受到嚴(yán)重威脅。近年來對(duì)ERA干擾傳統(tǒng)EFP(單EFP)侵徹能力的研究表明，ERA使單EFP侵徹深度下降21%～77%. 例如Lidén等[1]開展了典型“三明治”結(jié)構(gòu)ERA對(duì)鉭EFP侵徹能力影響實(shí)驗(yàn)，表明在60°著角時(shí)，ERA可使EFP穿深下降約77%. 國內(nèi)外學(xué)者相繼采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法開展了單EFP與ERA的相互作用研究，結(jié)果表明，ERA對(duì)各類EFP侵徹能力均有不同程度的干擾，最高可達(dá)70%[2-7]. 提出有效的抗衡車輛頂部ERA的技術(shù)措施迫在眉睫。

串聯(lián)EFP是指在一個(gè)主裝藥中同軸放置兩個(gè)藥型罩，利用聚能效應(yīng)形成前后分離具有一定速度差的兩個(gè)EFP[8-9]. 早期應(yīng)用串聯(lián)EFP主要目的是通過接力穿孔增大大炸高下破甲威力[10-12]。蔣建偉等學(xué)者首次提出采用串聯(lián)EFP毀傷加掛ERA頂裝甲的構(gòu)想，即由雙層藥型罩形成串聯(lián)EFP，在飛行過程中逐漸分離，前EFP擊爆ERA，后EFP避開ERA作用場(chǎng)侵徹頂裝甲。不同結(jié)構(gòu)雙層藥型罩形成的串聯(lián)EFP速度差、侵徹能力等特性差異大[11-15]，且串聯(lián)EFP在飛行過程中可能會(huì)追擊重合[16-17]。由此可見，并非任一串聯(lián)EFP都能實(shí)現(xiàn)反ERA. 對(duì)串聯(lián)EFP飛行過程中的分離時(shí)序、起爆ERA能力以及侵徹靶板能力三者之間開展聯(lián)動(dòng)分析，獲得反ERA的串聯(lián)EFP必要條件尤為重要。此項(xiàng)研究有助推動(dòng)新型反裝甲彈藥技術(shù)的發(fā)展。

本文在提出EFP引爆能力、分離時(shí)間和侵徹能力的理論條件基礎(chǔ)上，采用ERA引爆判據(jù)、EFP速度衰減理論和侵徹理論，分析形狀、質(zhì)量比和速度差對(duì)引爆能力、分離時(shí)序和侵徹能力影響規(guī)律，獲得串聯(lián)EFP成型特征的必要條件。并開展串聯(lián)EFP反爆炸反應(yīng)裝甲聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法和必要條件的正確性。

1 反爆炸反應(yīng)裝甲串聯(lián)EFP設(shè)計(jì)方法

串聯(lián)EFP反爆炸反應(yīng)裝甲必須滿足：1)前EFP可靠引爆ERA；2)前后EFP彈道基本一致；3)后EFP避開ERA干擾場(chǎng)；4)后EFP具備擊穿頂裝甲能力。針對(duì)這4個(gè)特點(diǎn)，對(duì)EFP引爆能力、分離時(shí)序和侵徹能力開展理論分析。

串聯(lián)EFP遠(yuǎn)距離飛行打擊目標(biāo)必須各自滿足氣動(dòng)穩(wěn)定性，而準(zhǔn)球形和重心靠前的桿形是目前研究最充分、設(shè)計(jì)理論最成熟的氣動(dòng)穩(wěn)定EFP結(jié)構(gòu)，故本文選取準(zhǔn)球形和桿形EFP任意組合的串聯(lián)EFP為研究對(duì)象。圖1為串聯(lián)EFP示意圖。圖1中，v0為初始速度；d為直徑；l為長度。定義m為串聯(lián)EFP總質(zhì)量，m=mf+mr，mf為串聯(lián)EFP前EFP的質(zhì)量，mr為串聯(lián)EFP后EFP的質(zhì)量。

圖1 串聯(lián)EFP示意圖Fig.1 Schematic diagram of tandem EFP

1.1 EFP引爆能力

串聯(lián)EFP分配前EFP與ERA作用，唯有引爆ERA才能完全消除其干擾，為后EFP侵徹創(chuàng)造有利條件。

目前公認(rèn)的侵徹體起爆ERA判據(jù)主要有壓力判據(jù)[18]和速度判據(jù)[19]兩種，其中前者主要適用于飛片、破片等撞擊速度相對(duì)較低(小于1.5 km/s)的情況，后者常用于射流引爆ERA. 由于EFP形態(tài)和速度介于飛片和射流之間，而研究所用的一代反應(yīng)裝甲面板厚度相對(duì)較薄，EFP與反應(yīng)裝甲的作用形式更貼近射流侵徹；另外，射流引爆裝藥的臨界閾值高于飛片沖擊起爆。故本文應(yīng)用Held判據(jù)[19]，得到前EFP對(duì)高能炸藥的垂直撞擊引爆判據(jù)：

(1)

式中：vf為前EFP著靶速度；df為前EFP直徑；K為炸藥的敏感常數(shù)，即臨界起爆閾值。

著角θ，即EFP與夾層炸藥法線方向夾角，影響其起爆閾值。不同著角下前EFP對(duì)ERA的修正起爆判據(jù)值應(yīng)滿足[20]：

(2)

1.2 EFP分離時(shí)序

后EFP避開ERA干擾場(chǎng)才能發(fā)揮其侵徹優(yōu)勢(shì)。串聯(lián)EFP分離時(shí)間τ，定義為前EFP起爆ERA后，后EFP到達(dá)靶板的飛行時(shí)間，必須滿足：

τ>τe，

(3)

式中：τe為ERA作用場(chǎng)時(shí)間，定義為面板和背板飛離EFP彈道軸線的最短時(shí)間。后EFP才能不受ERA金屬板干擾而直接侵徹靶板。

根據(jù)EFP速度衰減理論，忽略重力對(duì)彈道的影響，EFP在空氣中的即時(shí)飛行速度(vi)ins與時(shí)間t的關(guān)系式[21]為

(4)

式中：下標(biāo)i為f或r，代表串聯(lián)EFP的前EFP和后EFP；ki為EFP速度衰減系數(shù)；t為時(shí)間。即時(shí)飛行速度(vi)ins與飛行距離H的關(guān)系式[21]為

(vi)ins=v0e-kiH，

(5)

則前EFP飛行H距離后著靶速度vf為

vf=vf0e-kfH，

(6)

前EFP飛行時(shí)間τf為

(7)

后EFP飛行至著靶時(shí)，速度衰減為vr，

vr=vr0e-krH，

(8)

所用時(shí)間τr為

(9)

則串聯(lián)EFP分離時(shí)間τ為

(10)

ERA作用場(chǎng)時(shí)間τe通過運(yùn)動(dòng)方程求得。通過分析ERA金屬板運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，面板最先飛離軸線，背板與靶板碰撞后速度很小，故面板飛離軸線時(shí)間為ERA作用場(chǎng)時(shí)間τe，

(11)

式中：le為前EFP著點(diǎn)與ERA頂部邊緣的距離；vp為ERA面板速度。

1.3 EFP侵徹能力

串聯(lián)EFP中的后EFP為侵徹靶板的主要?dú)驟FP侵徹深度Pr需大于單EFP受ERA干擾后的剩余侵徹深度Pre，即

Pr>Pre.

(12)

采用Christman-Gehring公式評(píng)估后EFP的侵徹深度Pr[22]，

(13)

式中：lr為后EFP長度；dr為后EFP直徑；ρr為后EFP密度；ρt為靶板密度；vr為后EFP著速；Bmax為靶板的最大布氏硬度。

(14)

式中：0.71≤φ/φr≤1.62，φr為參考裝藥口徑；0 rad≤θ≤π/3 rad.

圖2 串聯(lián)EFP與單EFP對(duì)披掛ERA靶板侵徹能力對(duì)比圖Fig.2 Comparison of the penetration abilities of tandem EFP and single EFP against add-on ERA target

2 串聯(lián)EFP成型特征的必要條件

串聯(lián)EFP的形狀、速度、質(zhì)量比等成型特征決定了分離時(shí)序和威力，是串聯(lián)EFP能否反ERA的關(guān)鍵。以前后EFP直徑之比df/dr(簡稱直徑比)、前EFP質(zhì)量與總質(zhì)量之比mf/m(簡稱質(zhì)量比)和前后EFP的速度差Δv(簡稱速度差)作為串聯(lián)EFP成型特征參數(shù)，采用第1節(jié)建立的理論尋找這些特征參數(shù)的必要條件。

2.1 形狀的必要條件

串聯(lián)EFP的前、后EFP均可能形成準(zhǔn)球形和桿狀，不同形狀的EFP因阻力系數(shù)不同而速度衰減不一，進(jìn)而影響起爆、分離和侵徹。

2.1.1 前EFP引爆能力

圖3 不同長徑比前EFP起爆判據(jù)值隨飛行距離H變化曲線 of front EFP as a function of H with different aspect ratios

2.1.2 后EFP侵徹能力

圖4為不同長徑比下后EFP侵徹能力Pr隨飛行距離H變化曲線。由圖4可以看出，后EFP侵徹能力與其形狀密切相關(guān)，長徑比越大、侵徹能力越強(qiáng)，長徑比3的桿狀和準(zhǔn)球形后EFP侵徹深度分別為0.70φ和0.43φ，滿足(15)式。

圖4 不同長徑比后EFP侵徹能力Pr隨飛行距離H變化曲線Fig.4 Pr of rear EFP as a function of H with different aspect ratios

2.1.3 前后EFP分離時(shí)序

圖5為串聯(lián)EFP不同直徑比df/dr時(shí)分離時(shí)間τ隨飛行距離H變化曲線。由圖5可以看出，在0～1 000φ飛行距離范圍內(nèi)，不同形狀組合的串聯(lián)EFP分離時(shí)間呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)：

1)直徑比在0.53≤df/dr≤0.95范圍內(nèi)(球- 桿和桿- 桿組合型)，分離時(shí)間τ隨著飛行距離H增大而增大，即后EFP不會(huì)追擊前EFP；直徑比越小，分離時(shí)間增長越快；直徑比df/dr=0.33時(shí)(長徑比3的前EFP、準(zhǔn)球形后EFP)，串聯(lián)EFP的彈道飛行特性最好。

圖5 不同直徑比df/dr時(shí)分離時(shí)間τ隨飛行距離H變化曲線Fig.5 τ as a function of H with different df/dr

2)直徑比在0.95

3)直徑比在1.11≤df/dr≤1.42范圍內(nèi)(桿- 球組合型)，分離時(shí)間τ隨著飛行距離H增大先增大、后減小。在600φ的飛行距離時(shí)，串聯(lián)EFP的分離時(shí)間達(dá)到最大；隨后二者分離時(shí)間逐漸減小，后EFP將追擊前EFP.

在其他質(zhì)量比和速度差條件下，串聯(lián)EFP分離時(shí)間也呈現(xiàn)該趨勢(shì)。

圖6是不同飛行距離H時(shí)分離時(shí)間τ隨直徑比df/dr的變化曲線。由圖6可以看出，隨著直徑比df/dr的增大，分離時(shí)間τ逐漸減小。

圖6 不同飛行距離H時(shí)分離時(shí)間τ隨直徑比df/dr變化曲線Fig.6 τ as a function of df/dr with different H

ERA爆轟場(chǎng)作用時(shí)間τe范圍為200～1 500 μs[23-24]. 串聯(lián)EFP在500φ、1 000φ和2 000φ飛行距離時(shí)，滿足τ>1 500 μs的條件分別為df/dr≤1.42、df/dr≤1.09和df/dr≤1.00. 通過數(shù)據(jù)擬合，得到直徑比的最大值(df/dr)max與飛行距離H的關(guān)系滿足：

(15)

綜上所述，球- 桿和桿- 桿組合型串聯(lián)EFP，且直徑比df/dr滿足(15)式，是反爆炸反應(yīng)裝甲的必要條件之一。其中，在1 000φ飛行距離時(shí)，此條件為df/dr≤1.09.

2.2 質(zhì)量比的必要條件

若前EFP質(zhì)量過小，意味著后EFP質(zhì)量大、速度衰減系數(shù)小，后EFP可能追擊前EFP，無法避開ERA作用場(chǎng)；反之則后EFP侵徹能力差。因此，合理分配前后EFP的質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)前后EFP各自功能的最大化。針對(duì)不同形狀的串聯(lián)EFP，選取質(zhì)量比mf/m為0.1～0.8范圍(取步長0.1)的工況，開展不同條件串聯(lián)EFP分離參量的計(jì)算。下文以桿狀前EFP、準(zhǔn)球形后EFP為例分析。

2.2.1 前EFP引爆能力

(16)

飛行距離H=1 000φ時(shí)，質(zhì)量比在0.17≤mf/m≤0.80范圍內(nèi)，前EFP才能達(dá)到最大起爆臨界閾值。

圖7 不同質(zhì)量比mf/m時(shí)前EFP起爆判據(jù)值隨飛行距離H變化曲線 of front EFP as a function of H with different mf/m

2.2.2 后EFP侵徹能力

圖8是不同質(zhì)量比mf/m時(shí)后EFP侵徹能力Pr隨飛行距離H變化曲線，可見隨質(zhì)量比mf/m增大，后EFP侵徹能力減小，其中mf/m最小時(shí)后EFP侵徹能力最強(qiáng)，為0.48φ.

通過對(duì)圖8數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式回歸分析，得到飛行距離H=1 000φ時(shí)，后EFP侵徹能力Pr隨質(zhì)量比mf/m的變化關(guān)系為

(17)

由此可見，后EFP侵徹能力滿足(12)式的質(zhì)量比mf/m應(yīng)小于或等于0.40.

圖8 不同質(zhì)量比mf/m時(shí)后EFP侵徹能力Pr隨飛行距離H變化曲線Fig.8 Pr of rear EFP as a function of H with different mf/m

2.2.3 前后EFP分離時(shí)序

圖9為不同質(zhì)量比mf/m時(shí)分離時(shí)間τ隨飛行距離H變化曲線。由圖9可以看出，當(dāng)質(zhì)量比mf/m≥0.15時(shí)，在0～1 000φ飛行距離范圍內(nèi)，分離時(shí)間τ隨飛行距離H增大而增大，即后EFP不會(huì)追擊前EFP. 而質(zhì)量比mf/m<0.15時(shí)，后EFP追擊前EFP.

圖9 不同質(zhì)量比mf/m時(shí)分離時(shí)間τ隨飛行距離H變化曲線Fig.9 τ as a function of H with different mf/m

圖10為不同飛行距離H時(shí)分離時(shí)間τ隨質(zhì)量比mf/m變化曲線。由圖10可以看出：隨質(zhì)量比mf/m增大，分離時(shí)間τ增大，均大于1 500 μs；僅當(dāng)飛行距離超遠(yuǎn)且質(zhì)量比mf/m<0.14時(shí)，分離時(shí)間τ<1 500 μs.

圖10 不同飛行距離H時(shí)分離時(shí)間τ隨質(zhì)量比mf/m變化曲線Fig.10 τ as a function of mf/m with different H

對(duì)桿- 桿組合型串聯(lián)EFP開展相同研究，結(jié)果表明：質(zhì)量比mf/m<0.20時(shí)，后EFP追擊前EFP；質(zhì)量比mf/m≥0.20時(shí)，后EFP可避開ERA作用場(chǎng)，且質(zhì)量比越小，越有利于侵徹；當(dāng)質(zhì)量比mf/m≥0.65時(shí)，后EFP侵徹能力大幅下降。

綜合以上分析，球- 桿和桿- 桿串聯(lián)EFP質(zhì)量比mf/m的必要條件分別為0.17≤mf/m≤0.40和0.20≤mf/m≤0.65. 在此范圍內(nèi)若盡可能增大后EFP質(zhì)量，則可進(jìn)一步提高串聯(lián)EFP侵徹能力。

2.3 速度差的必要條件

前后EFP速度差Δv是串聯(lián)EFP有序分離的重要因素。選取速度差Δv為50～350 m/s(步長為50 m/s)的工況，分別開展不同條件球- 桿和桿- 桿組合型串聯(lián)EFP分離參量的計(jì)算。其中前EFP引爆能力和后EFP侵徹能力與速度差無關(guān)，僅與各自速度相關(guān)，且速度越高越有利于威力最大化，故串聯(lián)EFP應(yīng)盡可能提高速度；而速度差則影響串聯(lián)EFP的分離時(shí)序。

以球- 桿組合型串聯(lián)EFP為例，圖11為不同速度差Δv時(shí)分離時(shí)間τ隨飛行距離H變化曲線。由圖11可以看出，在0～1 000φ飛行距離范圍內(nèi)，分離時(shí)間τ隨飛行距離H增大而增大，即后EFP不會(huì)追擊前EFP.

圖11 不同速度差Δv時(shí)分離時(shí)間τ隨飛行距離H變化曲線Fig.11 τ as a function of H with different Δv

從圖11還可以看出，隨速度差增大，分離一定時(shí)間所需最小飛行距離減小，可見EFP速度差主要影響后EFP避開ERA作用場(chǎng)的最小飛行距離。

通過其他條件串聯(lián)EFP在不同速度差時(shí)的分離時(shí)間- 飛行距離曲線得到，當(dāng)球- 桿組合型串聯(lián)EFP速度差Δv=150 m/s時(shí)，若其飛行距離H<300φ，則無法避開作用場(chǎng)時(shí)間較長的ERA.

對(duì)桿- 桿組合型串聯(lián)EFP開展相同的研究，結(jié)果表明：當(dāng)速度差Δv<100 m/s時(shí)，后EFP會(huì)追趕上前EFP；桿- 桿組合型串聯(lián)EFP避開ERA作用場(chǎng)的速度差必要條件為Δv≥166 m/s.

綜上所述，球- 桿和桿- 桿組合型串聯(lián)EFP速度差應(yīng)分別滿足Δv≥150 m/s和Δv≥166 m/s.

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 串聯(lián)EFP設(shè)計(jì)

桿- 桿組合型串聯(lián)EFP固然侵徹能力強(qiáng)，囿于成型控制難，難以保證較好的氣動(dòng)穩(wěn)定性；球- 桿組合型串聯(lián)EFP雖侵徹能力不及前者，但氣動(dòng)穩(wěn)定性好，更易于實(shí)現(xiàn)彈道一致，故本文實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了能形成球- 桿組合型串聯(lián)EFP的裝藥。

考慮驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可行性，選取裝藥口徑φ=56 mm，并確定主裝藥采用JH-2炸藥(密度1.72 g/cm3)；內(nèi)、外罩采用TU1棒料車削成型；殼體為45號(hào)鋼，厚度0.05φ. 圖12為串聯(lián)EFP裝藥零部件照片。

圖12 串聯(lián)EFP裝藥零部件照片F(xiàn)ig.12 Photo of tandem EFP charge parts

圖13 典型時(shí)刻串聯(lián)EFP形態(tài)脈沖X光照片F(xiàn)ig.13 Pulse X-ray photographs of shape of tandem EFP at typical times

為驗(yàn)證反ERA串聯(lián)EFP設(shè)計(jì)方法，以及形狀、質(zhì)量比和速度差必要條件的正確性，開展串聯(lián)EFP反ERA聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

圖14 串聯(lián)EFP反ERA聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)布局Fig.14 Tandem EFP anti-ERA linkage experimental layout

3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

圖14為串聯(lián)EFP反ERA聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)布局圖。受試件固定于木支架上，采用激光定位儀使其軸心穿過正前方2 m處過濾板上50 mm的孔洞并瞄準(zhǔn)靶板位置中心，距爆心10 m處放置30 mm厚45號(hào)鋼靶板及靶架，靶板披掛6塊面板/炸藥層/背板厚度為1.0/1.5/1.0 mm的反應(yīng)裝甲，呈45°角懸掛于靶板。

靶板垂直位置安放背景板，在靶板側(cè)面放置日本Photron公司產(chǎn)SA-Z數(shù)字高速攝影機(jī)，用于拍攝EFP與ERA及靶板的作用過程(設(shè)置分辨率1 024×512，拍攝頻率20 000 幀/s)。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

圖15為串聯(lián)EFP反ERA聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)典型時(shí)刻高速攝影圖像。串聯(lián)EFP擊中上排中間的ERA.t=0 μs時(shí)刻為前EFP進(jìn)入視場(chǎng)的時(shí)間；t=300 μs時(shí)前EFP飛抵ERA；t=400 μs時(shí)前EFP已經(jīng)起爆ERA，明顯看到金屬板飛散，同時(shí)后EFP進(jìn)入視場(chǎng)；t=600 μs時(shí)后EFP飛抵ERA產(chǎn)生的火球前，此時(shí)ERA金屬板已飛離后EFP彈道；t=1 000 μs時(shí)后EFP侵徹靶板。

圖15 串聯(lián)EFP反ERA聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)典型時(shí)刻高速攝影圖像Fig.15 High speed photography images of tandem EFP anti-ERA linkage experiment at typical time

經(jīng)對(duì)高速攝影圖片判讀，測(cè)得前、后EFP速度分別為2 257 m/s和2 064 m/s，在距爆心10 m處的分離距離和分離時(shí)間為0.93 m和450 μs，其分離時(shí)間大于ERA作用場(chǎng)時(shí)間。因此，驗(yàn)證了前EFP可靠起爆ERA，后EFP避開ERA作用場(chǎng)。

圖16為串聯(lián)EFP侵徹披掛ERA靶板后的痕跡照片。從圖6可清楚地看出由ERA背板高速拍擊的明顯痕跡，在痕跡區(qū)內(nèi)有2個(gè)相距約40 mm的侵徹孔洞，其中小孔深度僅5 mm，為前EFP擊爆ERA后的殘余體所擊，大孔為后EFP侵徹形成，經(jīng)剖切靶板測(cè)量得到其深度為29 mm(見圖17后EFP侵徹孔的剖面照片)。靶板上痕跡充分表明ERA被完全爆轟，形成的串聯(lián)EFP同軸性較好，能命中同一塊ERA.

圖16 串聯(lián)EFP侵徹披掛ERA靶板后的痕跡照片F(xiàn)ig.16 Trace photograph of tandem EFP penetrating the add-on ERA target

圖17 后EFP侵徹孔的剖面照片F(xiàn)ig.17 Cross-sectional photograph of the penetrating hole of rear EFP

實(shí)驗(yàn)獲得串聯(lián)EFP分離時(shí)間和后EFP對(duì)45號(hào)鋼靶侵徹深度分別為450 μs和0.51φ，采用(10)式和(13)式獲得二者值分別為410 μs和0.49φ，理論計(jì)算與數(shù)值模擬結(jié)果分別相差8.9%和4.0%，表明了理論的正確性。該串聯(lián)EFP滿足反ERA成型特征的必要條件，實(shí)驗(yàn)中串聯(lián)EFP實(shí)現(xiàn)了反ERA，表明本文建立的必要條件正確。

4 結(jié)論

1)本文分別提出了前EFP引爆能力、串聯(lián)EFP分離時(shí)間和后EFP侵徹能力的理論要求，為反ERA的串聯(lián)EFP戰(zhàn)斗部成型設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

2)本文采用ERA引爆判據(jù)、EFP速度衰減理論和侵徹理論，開展了形狀、質(zhì)量比和速度差對(duì)前EFP引爆能力、串聯(lián)EFP分離時(shí)序和后EFP侵徹能力的影響規(guī)律，獲得了串聯(lián)EFP成型特征參數(shù)的必要條件。結(jié)果表明，針對(duì)作用場(chǎng)時(shí)間τe≤1 500 μs的典型ERA，在飛行距離H≤1 000φ時(shí)，串聯(lián)EFP須滿足：

①球- 桿組合型：前后EFP直徑比df/dr≤1.09，前EFP質(zhì)量與總質(zhì)量之比0.17

②桿- 桿組合型：前后EFP直徑比df/dr≤1.09，前EFP質(zhì)量與總質(zhì)量之比0.20≤mf/m≤0.65，前后EFP速度差Δv≥166 m/s，才能完成反ERA的毀傷效能。

3)本文設(shè)計(jì)了滿足必要條件的銅- 銅串聯(lián)EFP，開展串聯(lián)EFP反ERA聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，采用高速攝影方法拍攝了前EFP起爆ERA、后EFP在ERA作用場(chǎng)結(jié)束后侵徹靶板的動(dòng)態(tài)過程。結(jié)果表明前EFP引爆ERA、后EFP完全避開ERA干擾，并保持較高侵徹威力，驗(yàn)證了反ERA串聯(lián)EFP設(shè)計(jì)方法和必要條件的正確性。