[發明專利]一種小脫靶量破片戰斗部對再入彈頭毀傷效應的評估方法

有效

• 申請號: 201810872871.0
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109063331B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 徐峰悅
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 曹玉琳

本發明提供一種小脫靶量破片戰斗部對再入彈頭毀傷效應的評估方法，主要涉及彈藥工程和毀傷理論分析技術領域。一種小脫靶量破片戰斗部對再入彈頭毀傷效應的評估方法，包括以下步驟：對再入彈頭特性進行分析并對其進行等效處理；對小脫靶量破片戰斗部威力場進行計算分析；對彈目交會進行分析，并表征小脫靶量破片戰斗部對再入彈頭的毀傷效應。本發明的有益效果在于：本發明針對小脫靶量預制破片戰斗部在反導中的應用問題，基于毀傷理論與幾何遭遇分析，提出了一種小脫靶量預制破片戰斗部對再入彈頭毀傷效應的評估方法，實現毀傷效應評估方法的數值計算，提高計算效率，可以獲得規律性的數據，同時降低成本。

技術領域

本發明主要涉及彈藥工程和毀傷理論分析技術領域，具體是一種小脫靶量破片戰斗部對再入彈頭毀傷效應的評估方法。

背景技術

彈道導彈具有射程遠、速度高、突防能力強等特點。

彈道導彈的彈道通常可分為主動段、自由飛行段和再入大氣層飛行段三個階段，受目標探測反應時間和地空導彈射程限制，目前主要于再入大氣層飛行段對彈道導彈進行攔截，也就是對再入彈頭的攔截，常用的反導戰斗部有破片式戰斗部、高爆戰斗部、動能桿戰斗部和動能直接碰撞攔截器等。考慮到再入彈頭的速度很高，一般可達3000m/s甚至更高，因此，對于反導戰斗部而言，毀傷元的速度是次要的，只要足夠質量的毀傷元能與再入彈頭反生碰撞，憑借彼此之間的相對速度即可引爆再入彈頭或使其發生嚴重的結構解體，實現對目標的“一擊必毀”。與普通破片戰斗部相比，小脫靶量破片戰斗部具有裝填系數小、破片初速低、破片質量大、破片數多、脫靶量小等特點，在反再入彈頭方面，具有更好的毀傷效果。

目前主要采用實驗和數值模擬的方法評估戰斗部對再入彈頭的毀傷效應，實驗的方法模擬實戰過程中再入彈頭的發射過程以及戰斗部的攔截過程，實驗成本高、耗時長，且較難獲得規律性數據，而采用數值模擬方法評估戰斗部對再入彈頭的毀傷效應，雖能獲得規律性數據，但精確建模難度大、計算周期長。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種小脫靶量破片戰斗部對再入彈頭毀傷效應的評估方法。本發明能夠實現毀傷效應評估方法的數值計算，提高計算效率，可以獲得規律性的數據，同時降低成本。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種小脫靶量破片戰斗部對再入彈頭毀傷效應的評估方法，包括以下步驟：

對再入彈頭特性進行分析并對其進行等效處理；

對小脫靶量破片戰斗部威力場進行計算分析；

所述小脫靶量破片戰斗部威力場分析包括破片數量分析、破片飛散區域分析、破片分布密度分析和預制破片初速分析；

對于小脫靶量預制破片戰斗部，破片數量可表述為：

式中，N為破片數量；M為戰斗部質量，kg；β為裝填系數；m₁為外殼和內襯質量，kg；q為破片質量，kg；

破片戰斗部爆炸后，破片飛散所形成的立體球缺面的表面積為：

式中，S為立體球缺面表面積，m²；R為飛散半徑，m；為飛散角下邊緣與戰斗部軸線夾角；Ω_v為動態飛散角；

破片分布密度為：

式中，γ為破片分布密度，塊·m^-2；

預制破片初速較自然破片要小，可根據下述方法求得：

式中，為預制破片初速，m·s^-1；D為炸藥爆速，m·s^-1；