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破甲作用及其影响因素

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:实验表明,射流部分的质量与药型罩锥角的大小有关,一般占药型罩质量的10%~30%。图5-9金属射流侵彻靶板的过程1—杵体;2—金属射流;3—弹道波;4—钢靶。图5-10100 mm直径的聚能装药侵彻钢装甲成坑时间和侵彻深度的关系曲线准定常侵彻阶段在这一阶段,射流对三高区状态的靶板进行侵彻破孔。对于杵体,由于其速度较低,一般不能起破甲作用,即使在射流穿透靶板的情况下,杵体也往往留存在破孔内。

破甲作用及其影响因素

实验表明,射流部分的质量与药型罩锥角的大小有关,一般占药型罩质量的10%~30%。虽然金属射流的质量不大,但由于其速度很高,所以它的动能很大。射流就是依靠这种动能来侵彻与穿透靶板的。金属射流侵彻靶板的过程如图5-9所示。

金属射流对靶板的侵彻过程,大致可以分为以下3个阶段。

(1)开坑阶段

开坑阶段也就是射流侵彻破甲的开始阶段。当射流头部碰击靶板时,碰撞点的高压和所产生的冲击波使靶板自由界面崩裂,并使靶板和射流残渣飞溅,而且在靶板中形成一个高温、高压、高应变率的区域,此区域简称为“三高区”。此阶段所形成的孔深只占整个孔深的很小部分。

图5-10所示为100mm直径的聚能装药侵彻钢装甲成坑时间和侵彻深度的关系曲线。由图5-10可以看出,在钢装甲上侵彻600mm以上深的孔大约需要400μs的时间,这表明成坑的平均速度为1 500m/s;而在侵彻过程刚开始时,平均成坑速度可以高达4 000m/s。

图5-9 金属射流侵彻靶板的过程

1—杵体;2—金属射流;3—弹道波;4—钢靶。

图5-10 100 mm直径的聚能装药侵彻钢装甲成坑时间和侵彻深度的关系曲线

(2)准定常侵彻阶段

在这一阶段,射流对三高区状态的靶板进行侵彻破孔。侵彻破甲的大部分破孔深度是在此阶段形成的。由于此阶段的破击压力不是很高,射流的能量变化缓慢,破甲参数和破孔的直径变化不大,基本上与时间无关,故该阶段被称为准定常侵彻阶段。(www.xing528.com)

(3)终止阶段

这一阶段的情况较为复杂。首先,射流速度已经很低,靶板强度对阻止射流侵彻的作用越来越明显;其次,由于射流速度降低,不仅破甲速度减小,而且扩孔能力也下降,以致后续射流推不开前面已经释放出能量的射流残渣,不能作用于靶孔的底部,而是作用于射流残渣上,影响侵彻破甲的进行;再次,射流在破甲的后期出现失稳(颈缩和断裂),从而影响破甲性能。当射流速度低于射流开始失去侵彻能力的所谓“临界速度”时,射流已不能继续侵彻破孔,而是堆积在坑底,使破甲过程结束。

对于杵体,由于其速度较低,一般不能起破甲作用,即使在射流穿透靶板的情况下,杵体也往往留存在破孔内。

在工程设计中,常用一些经验公式来估算设计方案的破甲深度。根据新40破甲弹总结的经验公式为:

式中 L——静破甲的平均深度,mm;

α——药型罩半锥角,(°);

γ——与药型罩锥角有关的系数;

dk——药型罩口部内直径,mm。

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