基于头罩结构改进的航空炸弹毁伤威力提升技术

梁安定; 康彦龙; 孙兴昀

doi:10.11858/gywlxb.20180620

基于头罩结构改进的航空炸弹毁伤威力提升技术

doi: 10.11858/gywlxb.20180620

梁安定^1,,
康彦龙²,
孙兴昀^1,*, ,

1.
西安近代化学研究所，陕西西安　710065
2.
北京航天微系统研究所，北京　100094

详细信息

作者简介:
梁安定（1979—），男，学士，副研究员，主要从事新型战斗部技术研究. E-mail：24455077@qq.com

通讯作者:
孙兴昀（1976—），男，硕士，研究员，主要从事新型战斗部技术研究. E-mail：sxy599@126.com

中图分类号: TJ55
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2018-08-24
- 修回日期: 2018-09-23

Improving Head Lid Structure Enhance Damage Effect of Aviation Bomb

1.
Xi’an Modern Chemistry Research Institute, Xi’an 710065, China
2.
Beijing Aerialspace Institute of Microsystems, Beijing 100094, China

摘要

摘要: 在不改变原型航空炸弹的质量特性和其他舱段功能特性的前提下，为有效利用航空炸弹的辅助舱段头罩，改进设计头罩成为内部装配破片的新结构，通过隔舱战斗部实现头罩破片的有效加载，毁伤面积提高20%以上，加强了航空炸弹对于理论落点和炸点投影点周围地面目标的有效打击。
- 弹药工程 /
- 航空炸弹 /
- 毁伤面积 /
- 破片
Abstract: Without changing the mass characteristics and other cabin features of a prototype, the damage area of aviation bomb can be increased by more than 20% via designing a new structure of internal fragments assembly in the head lid and effectively loading this head lid by compartment cabin. These two measures make effective use of head lid. The damage caused by aviation bomb to the ground targets near the expected fall point and blast point is also enhanced.
- ammunition engineering /
- aviation bomb /
- damage area /
- fragment

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图 1 原型航弹破片对地打击分布示意图

Figure 1. Distribution of fragments on ground caused by aviation bomb prototype

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图 2 原型航弹结构原理示意图

Figure 2. Schematic diagram of the structure of aviation bomb prototype

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图 3 改进方案模型

Figure 3. The model of improved scheme

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图 4 改进航弹破片的飞散形式模拟结果

Figure 4. Simulated flying fragments of the improved aviation bomb

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图 5 改进头罩破片速度矢量图

Figure 5. Fragments’ velocity vectors map of the improved head lid

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图 6 原型航弹破片的飞散形式示意图

Figure 6. Flying fragments distribution of the prototype aviation bomb

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图 7 航弹破片的分布密度云图

Figure 7. Fragments density distribution map of aviation bombs

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图 8 原型与改进后航弹毁伤面积的对比

Figure 8. Damage area comparison between prototype and improved aviation bomb

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图 9 试验布局示意图

Figure 9. Schematic diagram of experiment layout

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图 10 改进航弹破片打击到地面时刻的图片

Figure 10. Arrival times of the improved aviation bomb fragments hitting ground

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图 11 半幅区域的改进头罩破片分布统计图

Figure 11. Improved head lid’s half area fragments distribution map

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表 1 原型头罩与改进头罩的对比

Table 1. Comparison of the prototype and improved head lids

Head lid	Mass/kg	Center of mass/mm (from the head)	Shell	Number of fragments	Scatters angle/(°)
The prototype	3.5	100	Alloy steel	Less fragments
The improved	3.5	100	Nonmetal	875	≈100

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表 2 COMP B炸药的材料参数

Table 2. Material parameters of COMP B explosive

$ \rho/\left( {{\rm{g}} \cdot {{\rm{cm}}^{ - 3}}} \right)$	p/GPa	D/（m·s^–1）	K	A/GPa	B/GPa	$ \omega $	R₁	R₂	e₀/（GJ·m^–3）
1.72	29.5	7980	3.0	524.2	7.68	0.34	4.2	1.1	8.5

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表 3 有机玻璃的材料参数

Table 3. Material parameters of PMMA

$ \rho /\left( {{\rm{kg}} \cdot {{\rm{m}}^{ - 3}}} \right)$	E	C₀	S₁
1257	150	1.18	1.319

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表 4 空气的材料参数

Table 4. Material parameters of air

$ \rho /\left( {{\rm{kg}} \cdot {{\rm{m}}^{ - 3}}} \right)$	$ \gamma$	T₀/℃	C_V/(J·kg^–1·K^–1)
1.225	1.4	288	717.5

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表 5 钢的材料参数

Table 5. Material parameters of steel

$ \rho /\left( {{\rm{kg}} \cdot {{\rm{m}}^{ - 3}}} \right)$	G₀/GPa	$ {\sigma _0}/{\rm{MPa}}$	$ \beta $	n	$ {\sigma _{\rm{m}}}/{\rm{MPa}}$	T_m0/℃	C₀	S₁	$ \gamma$
7896	81.8	350	27.5	0.36	1052	1811	0.394	1.49	2.17

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表 6 硬铝的材料参数

Table 6. Material parameters of duralumin

$ \rho /\left( {{\rm{kg}} \cdot {{\rm{m}}^{ - 3}}} \right)$	G₀/GPa	$ {\sigma _0}/{\rm{MPa}}$	$ \beta $	n	$ {\sigma _{\rm{m}}}/{\rm{MPa}}$	T_m0/℃	C₀	S₁	$ \gamma$
2785	26.9	290	31.0	0.18	810	638	0.52	1.36	2.2

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