式中 —破片实体的表面积
假设球形破片的直径为 ,圆柱形破片直径为 ,其长度为 ,立方体的边长相等为 ,751角形体的边长 ,高为 ,材料密度为 ,由质量相同的前提可求得:
(3.3)
球形破片表面积
圆柱形破片表面积
立方体破片表面积
751角形体表面积
破片的迎面阻力系数用 表示,由于破片的形状不同,因而阻力
系数也不同,由文献[2]得,见下表
表3.2 破片阻力
破片形状
马赫数Ma Ma=0.1~0.9 Ma=0.9~10
球 0.49 0.93
立方体 0.83 1.14
圆柱体 1.25 1.32
751角形 0.83 1.14
取表中Ma =0.9~10这一栏的数据计算 值,球形破片的衰减系数 : (3.4)
式中: —破片的密度
将CW=0.93代入(3.1)中得
(3.5)
圆柱形破片衰减系数 (3.6)
将CW=1.32代入(3.3)中得 (3.7)
立方体破片衰减系数 (3.8)
将CW=1.14代入(3.5)中得
(3.9)
751角形体衰减系数 (3.10)
CW=1.14代入(3.5)中得
(3.11)
比较(3.5) (3.7) (3.9) (3.11) 可知,密度相同,质量相同的条件下球形破片的存速能力比立方体型,圆柱体型和751角形体破片存速能力高很多。
由文献[18]可知准状况下空气密度ρa=1.293kg/m3,d=5.6mm,钨合金密度 ρp=17g/cm3,弹丸与目标交汇速度在1000m/s至1100m/s,取V0=1050m/s,相对距离在10m至20m,把上述参数带入,由Matlab仿真计算可得,如下图:
图3.2 破片存速能力分析
从上图可知,球形破片的存速最高,立方体形与751棱柱形破片速度几乎相等,圆柱体形破片最低。为后文层次分析法的运用提供了依据。
3.3.2破片杀伤面积分析
为计算破片的杀伤面积,则需要计算出破片的飞行轨迹,引用文献[18],可知任意时刻单枚子弹的空间位置为: (仅考虑Z轴受空气阻力)
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