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对于远距离攻击集群装甲目标而言,末敏弹是效费比最高的反装甲弹药,爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectile,EFP)战斗部技术是末敏弹系统关键技术之一。尽管EFP技术已有几十年的发展历史,国内外许多专家学者已经进行了深入细致的研究工作,但由于新型装甲防护技术发展迅速,目标特性也越来越复杂,研制高速、大长细比、飞行稳定的EFP,进一步提高战斗部的侵彻威力,成为当前工作中亟需解决的关键问题。在EFP战斗部设计中通常会遇到两个问题:一是被动地在装药中放置隔板,比如在设计智能弹药战斗部时为了提高弹体紧凑程度需要将部分敏感器件嵌入战斗部内部,这就需要在装药中采用隔板包覆敏感器件;二是主动地在装药中放置隔板,采用隔板调整爆轰波形,增加EFP长细比。本文以带隔板EFP战斗部为研究对象,采用理论计算和数值模拟相结合的方法研究了隔板结构和药型罩结构对EFP成型的影响,得到避免EFP断裂的方法,以及研究得到隔板结构与药型罩结构的匹配关系,并根据研究结果优化带隔板EFP战斗部结构,从而形成高速度、大长细比的EFP,具体研究内容如下:(1)建立适用于带隔板EFP战斗部的药型罩微元压垮速度理论计算模型,该模型包括爆轰波作用下药型罩微元压垮速度计算模型、马赫波作用下药型罩微元压垮速度计算模型、爆轰波阵面与药型罩壁面夹角计算模型和有效装药计算模型,该模型可以用于分析隔板结构和药型罩结构对EFP成型的影响。X光试验结果表明,该模型计算得到的EFP速度误差小于10%,说明理论计算值是可信的。(2)基于三波点理论建立可以计算马赫波增长角、马赫杆半径、马赫波速度和马赫波阵面上压力等参数的模型,并根据计算结果分析隔板结构对马赫波参数的影响,进而得到避免EFP头部断裂的方法。研究结果表明,减小罩顶处爆轰波入射角从而避免在罩顶形成马赫波并不能有效地避免EFP头部断裂;减小隔板直径或增加隔板到罩顶的轴向距离可以增加罩顶处爆轰波入射角,从而降低马赫波阵面压力,这样就可以避免EFP头部断裂。(3)采用理论计算和数值模拟相结合的方法,分别分析隔板结构和药型罩结构对EFP成型的影响,并研究隔板结构和药型罩结构的匹配关系,得到能形成形状良好EFP的匹配关系。研究结果表明,增加隔板直径或减小药型罩曲率半径都可以显著地增加EFP长细比;为了避免EFP头部断裂,当采用大直径隔板时需要采用大曲率半径药型罩与其匹配,当采用小曲率半径药型罩时需要采用小直径隔板与其匹配;当隔板直径和药型罩曲率半径都不受限制时,应该采用小直径隔板与小曲率半径药型罩匹配,这样可以使得EFP侵彻威力更大。(4)采用冲击波在隔板中传播时间理论模型计算得到隔板临界厚度,通过改变隔板厚度得到三种典型形状的爆轰波,并分析这三种爆轰波形对EFP成型的影响,最后优化爆轰波形,使得到的EFP具有良好的形状。研究结果表明,球面爆轰波不利于提高EFP长细比,锥面爆轰波容易导致EFP头部断裂,平面爆轰波既能避免EFP头部断裂又能显著提高EFP长细比;当隔板厚度趋近临界厚度时,既可以充分利用侧峰爆轰波提高EFP长细比,又可以避免EFP头部断裂。为了验证数值模拟结果的正确性,本文设计了3种方案的EFP战斗部,分别是无隔板EFP战斗部、带小隔板EFP战斗部(隔板直径为0.5倍装药直径)和带大隔板EFP战斗部(隔板直径为0.8倍装药直径),对这3种方案进行了X光试验和侵彻钢靶试验,试验结果表明,数值模拟得到3个方案EFP速度误差分别为9.1%、5.1%和3.3%,EFP长细比误差分别为18.6%、9.5%和13.9%,对45号钢侵彻深度误差分别为9.1%、12.2%和5.9%,说明数值模拟计算结果是可信的。