弹着点对射击效果的影响

密排陶瓷球／水泥基体面板是一种新型的防护结构，当弹体高速侵彻密排陶瓷面板时，只有被击中的陶瓷球以及弹着点附近的几颗陶瓷球损伤失效，面板远离弹着点的区域仍能保持原有防护性能，克服了前人以陶瓷板作面板设计复合装甲时陶瓷板破碎后整体失效的缺点。由于陶瓷球本身特有的弧面结构，不同的撞击位置可能会引起不对称的侵彻阻力，使弹体偏离原有的弹道，因而撞击位置的影响被认为是重要的。通过数值仿真技术来研究密排陶瓷球面板的防弹性能和吸能效果，从而为陶瓷防弹装甲的性能改进提供理论参考。计算时间域设定为250 μs。对于密排陶瓷球而言，有4 个特殊的位置，如图5 所示，分别为position1、（球心）、position2（两球间隙）、position3（三球间隙）、position4（偏离球心距离，d 为陶瓷球直径）。通过图5 同样可以看出陶瓷球的密排方式，三层陶瓷球上一层每颗陶瓷球都排布在下一层三颗陶瓷球间隙处，以此实现较为密排的陶瓷球排列结构。

图5　不同的弹着点(www.xing528.com)

对于弹体高速侵彻密排陶瓷球靶板4 种不同的弹着点进行模拟仿真，分别设计实验2、3、4、5。如图6 所示，为position1、position2、position3、position4 不同弹着点4 组实验弹体的剩余弹速，分别为0、175 m／s、222 m／s 和71.5 m／s。结果表明，position1 位置抗弹性能最优，position4 次之，position2 再次之，position3 最薄弱。另一方面，通过剩余速度曲线可以看出，在t＝75～100 μs 时，加速度趋于平缓后又变大，这是因为弹体在此时间段完成和陶瓷球碎片的磨蚀并开始侵彻TC4 过渡板。越晚侵彻TC4 过渡板，表明靶板的防护性能越优异，分析该时段速度曲线斜率（加速度）拐点出现的先后顺序同样可以得出position1 位置抗弹性能最优，position4 次之，position2 再次之，position3 最差的结论。