第9章-弹药概论其它试验南京理工大学版权

弹丸靶场实验技术第9章其它试验弹药靶场试验技术中除常规的内外弹道、穿、破、爆基本试验外，还包含了很多诸如特种弹特种效应试验等很多小项目试验。本章将其归类为其他试验进行讲述，但这并不意味着这些试验不重要。实际上，在其它试验中包含着很多先进的测试方法与技术。前言本章主要内容：1)反应装甲对射流的干扰试验研究；2)反应装甲对长杆式穿甲弹干扰实验3)碎甲效应试验；4)爆炸空气冲击波压力的测量；5)发烟弹烟幕效应试验；6)燃烧弹的燃烧效应试验；7)铂条干扰弹干扰特性试验。弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对射流干扰实验在坦克装甲防护和反坦克弹药之间不断的竞争发展中，近几年来坦克装甲除间隔装甲、复合装甲不断更新外，又出现了反应装甲。反应装甲有多种结构形式和布设方式，较常见的是两层薄钢板中间夹炸药层的结构。将这种反应装甲披挂在主装甲前面，可有效的大幅度降低射流对主装甲的侵彻能力；对杆式动能穿甲弹的侵彻能力也有一定的干扰。在进行反应装甲对射流及杆式穿甲弹干扰试验情况前，我们首先了了解目前对付反应装甲的常用方法。随着反应装甲的不断更新与发展，战斗部设计者们不断寻求新的对付反应装甲目标的战斗部，对于聚能装药战斗部概括起来主要有如下几类：1)穿而不爆战斗部；2)破-破型固定式串联战斗部；3)伸缩杆式串联战斗部；3)带探测模式的子母串联战斗部模式。弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对射流干扰实验弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对射流干扰实验弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对射流干扰实验X射线管光栅底片盒与保护盒支撑块反应装甲块同步信号靶试验目的研究聚能射流对反应装甲的作用过程，并获取反应装甲作用场相关参数，为先进战斗部技术研究提供借鉴与参考。在研究反应装甲对射流与杆式动能穿甲弹的干扰现象时，目前多采用X光摄影技术来研究。这是因为射流的产生、杆式功能弹的冲击、反应装甲的爆炸都伴随着强烈的闪光、烟雾、碎片，用普通高速摄影较难拍摄到理想照片。而采用X光摄影只要合理设置同步信号；合理组合布设二至三台脉冲X摄机；合理选择延迟时刻；合理的进行场地防护就能抓拍到所需的干扰现象的X光照片。弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对射流干扰实验弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对长杆式穿甲弹干扰实验反应装甲的出现和发展，使其不仅对破甲弹射流有着极大干扰作用，其二代反应装甲对杆式动能穿甲弹也有着极大的干扰作用。其干扰机理主要有二点，一是反应装甲的钢板横向冲击使杆式穿甲弹破裂成3至4段并使其丧失部分或全部侵彻能力；二是将杆式穿甲弹推离原弹道发生偏斜或弯曲破裂失去部分或全部侵彻能力。研究反应装甲对杆式功能穿甲弹的干扰作用，从中分析反应装甲爆炸后面板、底板和后板动能飞片对穿甲弹弹体的作用机理这对设计具有抗反应装甲干扰能力的新型杆式穿甲弹极为重要。反应装甲支撑块主靶板底片盒与保护盒同步信号靶火炮X光摄影机光栅弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对长杆式穿甲弹干扰实验利用脉冲X光摄影机抓拍杆式穿甲弹侵彻反应装甲时，反应装甲爆轰产物对穿甲弹干扰情况，技术关键是抓拍时刻的同步信号设置与实验布局是否正确与恰当。杆式穿甲弹侵彻反应装甲块时，由于飞行弹道的特性影响着穿甲弹着靶姿态，如果抓拍不同时刻穿甲弹与反应装甲块相互作用情况，就需精确的确定同步信号。弹丸初速的跳动给同步信号设置带来很大难度。常规方法是将同步信号靶设置在距侵彻反应装甲块前面较近距离上，根据弹丸初速和速度衰减量计算出弹丸着靶（信号靶与反应装甲靶）的时间与时间差，再根据所需抓拍时刻计算出每发弹从信号靶开始所需延时时刻。只要弹丸弹道性能稳定，实验布局合理，瞄准准确是能够获取不同时刻系列X光照片。该系列X光照片是由多发弹多次射击得到的，所以特别要求穿甲弹结构弹道性能一致要好。弹丸靶场实验技术第9章其它试验反应装甲对长杆式穿甲弹干扰实验弹丸靶场实验技术第9章其它试验碎甲效应试验碎甲效应的作用原理碎甲弹对装甲目标的破坏作用不同于穿甲弹或破甲弹，它是依靠弹内装填大药量的塑性炸药，依靠弹体头部软钢薄壳在碰击钢甲瞬间，弹头部压扁胀破，弹体内的塑性炸药随之变形堆积在钢甲表面，当形成一定堆积面和高度时，引信适时起爆，使塑性炸药爆炸。由此产生强大的界面压力（约40×109Pa），除在钢甲表面形成光滑凹陷（称靶前坑）和钢甲附近的物件受到爆轰产物的破坏外，主要使钢甲内部形成强冲击波（压缩波），由表面向钢甲背面方向传播。在传播过程中由于材料的内摩擦等作用使冲击波的强度衰减，同时拉大波长。当入射波到达钢甲背面的界面时，一部分透射，一部分产生反射波，使靶背面一定厚度内受到入射压缩波与反向反射波双重作用，使其产生拉应力区，当拉应力大于材料拉伸强度时，受力区金属发生裂纹并扩展而出现钢甲背面崩落，以碟形破片及十几块小碎片高速脱离钢甲本体向装甲目标内部乘员，起到杀伤和破坏作用，并伴随着爆炸冲击、震动等次级破坏，这就是碎甲效应。其本质在于炸药与钢甲之间直接接触爆炸而产生的应力波耦合作用结果。由于装甲防护的增强现已少有单质装甲，而多为复合装甲、间隔装甲所替代，加之出现反应装甲，而使碎甲弹的作用日益减弱，处于淘汰地位。本节只是简介其作用原理和静态试验方法。弹丸靶场实验技术第9章其它试验碎甲效应试验装药-靶板系统能否产生崩落，以及崩落的程度，取决于炸药的性质、堆积装药面积（或直径）、形状、药量、靶板材料强度、厚度、着靶速度和法向角等。若试验不能在钢甲背面形成碟片，例如只出现靶板背部有内层破裂，或撕裂的碟片与靶背部有粘连并未飞离，则认为碎甲不成功。虽然爆炸产生的振动、冲击对内部设施有破坏作用，但这不是本章所要讨论的内容。根据破甲弹是以炸药装药与装甲板接触爆炸产生碎甲效应这一特性，研究和测定碎甲威力的试验分为静碎甲试验和动碎甲试验两类。静碎甲试验该试验测定静态下接触装药(带壳体或不带壳体的炸药住)-靶板系统的碎甲威力。按药柱轴线与靶面法向线的夹角来分有垂直碎甲和倾斜碎甲两种试验。碎甲效应的主要特点（1）对金属靶目标的破坏，一般不产生通孔，碎甲效应使金属板产生靶前坑和崩落坑，以崩落的碟片质量，飞散速度来衡量弹丸威力的大小。（2）大着角下不易失效。（3）可破坏多种目标。（4）故适宜于破坏中等厚度单层装甲，不能破坏带屏蔽的装甲，复合装甲和间隔装甲，这是它的主要缺陷。弹丸靶场实验技术第9章其它试验碎甲效应试验动碎甲试验试验目的模拟射击试验考核碎甲弹毁伤指定装甲目标的能力是否满足战技指标。影响碎甲弹威力的试验条件1)爆炸瞬间弹头变形破裂性能；2)塑性炸药堆积在靶表面的形状；3)接触爆炸系统的应力波耦合关系。碎甲能量利用系数2228221DsVessvvQMvMQE碎甲率产生碎甲(崩落)合格的发数与命中靶板有效发数的百分比称为碎甲率。弹丸靶场实验技术第9章其它试验试验方法与试验条件iXcvv05.1max044.2)50(0max0vtEvvvpvtXcvEvvvvva0)40(0min0min44.295.0min00max10~0BssBs或maxminminmax~~cscsvv相组合进行试验最小法向角与最大着速相组合进行试验最大法向角与最小着速试验数据处理和结果判定1）计算每组弹的平均着速；2）计算每组碟形破片的平均质量和平均飞行速度；3）射击结果有效，且弹丸爆炸后在靶板背部飞出碟片，其动能达到摧毁规定目标要求，或按产品图规定碟片飞出，其质量达到规定值者，评该发碎甲合格；4）计算碎甲率；5）计算能量利用系数。碎甲效应试验弹丸靶场实验技术第9章其它试验概述弹丸或战斗部爆炸时对目标产生的破坏作用，除了其爆轰产物的直接作用和破片杀伤作用外，还有一个冲击波的破坏作用。弹丸爆炸时，爆轰产物迅速膨胀，将周围介质从原来位置上排挤出去，介质的压力、密度迅速增大形成一个压缩层，该压缩层以超音速的速度DS从爆心向四周运动，这个运动的压缩层就称为冲击波。由于冲击波波头压力大，且介质质点也以较高的速度u随同波一起运动（uDS），在一定距离内将给目标很大的冲量，使目标遭到破坏。为此需要掌握炸药爆炸时空气冲击波压力P(t)的实验和测量的基本方法。爆炸空气冲击波压力的测量p0pp1t+t试验原理当炸药在空气中爆炸时，空气冲击波向四周空间传播，在距爆心距离r处的冲击波压力随时间的变化曲线如右图所示。Pa)10(77.284.0532rrrPm3rr弹丸靶场实验技术第9章其它试验测试方法如果仅仅测量超压峰值，方法很多，可直接测量，也可间接测量，可先测量波阵面速度，再由公式换算为压力，其测量手段有机械测量法，电子测量法，高速摄影测量多种，本实验仅介绍常用的电测法，并可测量空中某点的P(t)曲线。对于测量系统的选择要注意两点：（1）仪器要有足够的频率响应，因超压的上升前沿很陡，上升时间一般在10μs以内，其上限频率可取在100KC左右，越靠近爆心，测量系统的上限频率应选得越高。（2）传感器要流线型的，以免破坏流场的真实情况。爆炸空气冲击波压力的测量仪器设备1)压力传感器压电晶体片引线保护层外壳电缆连接口YY2-1型自由场冲击压力传感器弹丸靶场实验技术第9章其它试验橡皮套管传感器固定环A-A支架传感器支架波阵面橡皮套管r=2mA低噪音电缆电荷放大器瞬态记录仪A铁丝1.5m2m试验布局示意图爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验试验设备爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验试验设备爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验试验设备爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验典型测试结果爆炸空气冲击波压力的测量实测结果曲线滤波后曲线弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验HELD有关空气冲击波研究方法及结论爆炸空气冲击波压力的测量弹丸靶场实验技术第9章其它试验发烟弹烟幕效应试验装有发烟剂的航空炸弹、火箭弹、炮弹、手榴弹、枪榴弹以及装甲车辆的抛射弹等发烟弹主要用于施放烟幕，迷盲敌人、隐蔽自己，遮挡敌方的（可见光和红外光的）观察，干扰末制导导弹的红外寻的，还可指示目标。在现代战争中，烟幕已成为对抗激光制导炸弹、导弹的一种有效手段，也是一种无源光电对抗。试验目的和试验内容烟幕效应试验的目的是检查发烟弹作用后所施放烟幕的遮蔽能力和遮蔽持续时间等是否符合战术技术指标要求。对于不同的发烟剂分别检查对可见光、红外光、激光、雷达等各波段的屏蔽与干扰效应。测定以烟幕的高度、宽度、烟幕形成时间和遮蔽时间为基本的性能参数。烟幕形成时间是指弹体爆开或发烟罐抛出的瞬间到形成的烟幕完全遮蔽规定目标的时间。烟幕遮蔽时间是形成烟幕直至失去遮蔽能力（目标露显时间超过3s一次，或每次露显目标少于3s达3次）的持续时间。烟幕高度和宽度则是形成烟幕的有效遮蔽高度和有效遮蔽宽度。烟幕高度过高，烟云稀薄，对遮蔽目标不利。弹丸靶场实验技术第9章其它试验试验方法和试验条件用发烟实弹、真引信、全装药进行试验，弹