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5.2 聚能射流侵彻靶板数值模拟过程 31
5.3 有限元仿真结果及分析 32
5.4 提高聚能射流战斗部破甲威力的技术途径 35
5.5 本章小结 36
结论 37
致谢 38
参考文献 39
1 绪论
1.1 研究工作的意义
小口径杀伤破甲弹在对付各种轻型的装甲目标方面有着其他弹种不具备的优点。国内很多种类的杀伤破甲弹在杀伤威力和破甲威力的提高方面都借鉴国外杀伤破甲弹新结构，本文通过对国外某新型杀伤破甲弹药型罩和装药结构进行系统分析和仿真研究，寻找提高国内小口径杀伤破甲弹杀伤威力和破甲威力的技术途径。
1.2 聚能装药技术的发展及应用
1.2.1 聚能装药技术的发展
1888年，美国人门罗在一次爆炸试验中发现了门罗效应（通常称为“聚能效应”）。门罗发现：如果炸药装药的一端带有空穴，在其另一端爆炸后，带有空穴的一端的爆炸产物会产生能量聚集现象并且形成聚能气流，与没有空穴的装药结构相比，金属板上形成的孔洞更深［1］。1910～1914年，美国和德国产生了第一批有关金属聚能药型罩及其在破甲弹聚能效应中应用的专利，但是直到第二次世界大战之前并未用到实际的军事中。第二次世界大战爆发以后，随着各种弹药的迅速发展，破甲弹应用到了战场上，聚能装药技术得到了迅速的发展［2］。
20世纪50年代～60年代，在聚能装药技术实验中运用了闪光 射线照相、高速摄影等技术，试验方法得到改善。之后，研究者们对聚能装药的起爆方式进行了研究，进一步改善聚能战斗部的设计。同时，随着计算机技术的迅猛发展，为了用计算机模拟聚能射流形成及运动的各个过程，一些大型计算机编程和软件得到了开发［2］。
70年代以后，随着陶瓷、高防护能力装甲钢和非金属等材料的飞速发展，出现了复合装甲，普通破甲弹的破甲威力大大降低，使得研究者们继续研究聚能装药技术、改进聚能装药结构来提高破甲威力［1］。
1.2.2 聚能装药技术的应用
聚能装药技术经过100多年的发展，目前，比较常用的聚能战斗部有聚能射流战斗部、聚能串联破甲战斗部和爆炸成型弹丸。
1.2.2.1 聚能射流战斗部
聚能射流战斗部即破甲弹，一般是由有引信、弹体、药型罩和聚能装药等部分组成［3］。
a) 引信
引信是利用环境信息、目标信息、或按指令信息，在保证勤务处理和使用安全的前提下，能使弹丸战斗部对目标造成最大程度毁伤的最佳时空（时机或位置）起爆或引燃战斗部装药的系统（或装置）［4］。根据破甲弹作用效能的要求，破甲弹引信要有很高的瞬发度，以此来获取最有利炸高，一般采用压电引信、机械触发引信、储电式机电引信和电容感应引信和等［5］。
b) 弹体
弹体是能够保证弹丸在膛内正确运动的部件，并且用来盛装聚能装药、连接引信，一般由钢或铝合金制成。在聚能装药爆炸后，弹体能够形成高速破片杀伤目标［6］。
c) 药型罩
药型罩是破甲弹最重要的一个零件，在弹丸爆轰后药型罩形成射流，对目标进行侵彻和杀伤，直接关系着破甲弹的威力［7］。多采用锥形罩，锥度一般为 ～ ，除了可以用高塑性、高密度和高声速的金属材料外，还可以用两种金属材料或金属与非金属材料复合的双层药型罩。药型罩的材料对射流的形成和侵彻性能影响很大,因此既要保证射流的质量和稳定性，又要具有较高的侵彻能力和一定的工艺性，最常用的药型罩材料是紫铜。