[發明專利]一種爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法

有效

• 申請號: 202010795076.3
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111829403B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 焦文俊;袁建飛;甘云丹;魏巍;蘇健軍
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: F42B35/00
• 分類號: F42B35/00;G01P3/68
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

本發明提供了一種爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法，該方法中，起爆藥引爆主炸藥爆轟壓垮藥型罩形成彈丸，同時給同時分幅掃描相機一個觸發信號，當觸發信號達到同時分幅掃描相機設定觸發值時，打開同時分幅掃描相機快門，拍攝分幅圖像和掃描圖像；最終，分幅掃描相機的分幅部分獲得試驗過程中的分幅圖像數據，掃描部分獲得試驗過程中的掃描圖像數據。本發明的實驗觀測方法，可獲取到爆炸成型彈丸高速碰撞靶標瞬態過程時的彈丸、碎片云和沖擊波圖像信息，同時通過掃描圖像能獲得彈丸速度、碎片云膨脹速度和沖擊波速度等具體曲線值，從而實現對瞬態毀傷過程較全面的描述。

技術領域

本發明屬于爆炸與毀傷領域，涉及侵徹毀傷瞬態過程，具體涉及一種爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法。

背景技術

爆炸成型彈丸(EFP)是利用聚能原理，通過炸藥的爆轟作用使藥型罩壓垮、翻轉變形而形成的一種高速彈丸。由于爆炸成型彈丸對炸高不敏感，可對大炸高范圍內的目標實施有效的毀傷，廣泛應用于末敏彈、智能雷等戰斗部中，在現代戰爭中發揮著重要作用。對于爆炸成型彈丸的研究工作主要集中于起爆方式對成型性能的影響、彈丸飛行特性和侵徹性能。爆炸成型彈丸穿透裝甲后會在裝甲后形成破片，對裝甲防護下的人員和關鍵部件造成毀傷。目前已開展的爆炸成形彈丸侵徹試驗主要采用X光攝影技術觀測破片云形態，例如，王昕等(爆炸成型彈丸侵徹鋼靶的后效碎片云實驗研究,兵工學報2018,39(7):1984-1290)運用該技術實現了對聚能裝藥EFP侵徹不同厚度鋼靶的后效破片云的觀測。然而，X光攝影技術僅能獲取彈丸和破片云某一時刻的運動位置，難于獲取連續的彈丸和破片云運動速度，同時X光攝影難以獲得瞬態過程中沖擊波等其他信息。高速相機能獲取彈丸連續運動速度，可用于運動物體狀態的定性描述，但相機的幀頻限制使得彈丸速度的測量精度相對較低，也難以獲得瞬態過程中沖擊波等其他信息。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于，提供一種爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法，解決現有技術中的實驗方法難以對爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程進行全面和準確描述的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法，該方法將爆炸成型彈丸侵徹靶標系統布置于爆炸場所中，該方法包括以下步驟：

步驟一，布設同時分幅掃描相機系統和激光照明系統，通過調整反射平面鏡，保證激光光路穿過爆炸防護窗口進入同時分幅掃描相機系統視場正中心；

步驟二，布設爆炸成型彈丸發射裝置和靶標，保證靶標水平、爆炸成型彈丸垂直入射靶標，同時保證彈丸碰靶區域位于同時分幅掃描相機系統視場內、彈丸運動軸線與視場左右對稱線重合；

步驟三，在起爆藥柱中安裝觸發探針，觸發探針通過觸發線連接到相機系統，測量并記錄觸發探針到主炸藥上端面的距離H₁、主炸藥高度H₂和藥型罩下端面到靶標上端面的距離H₃；

步驟四，在同時分幅掃描相機系統視場內放置標志物，通過對比標志物實際尺寸和在同時分幅掃描相機系統視場內的尺寸，確定比例尺，計算靶標上端面到視場頂部的距離H₄；

步驟五，計算爆炸成型彈丸進入視場時刻距離觸發探針觸發時刻的時間差ΔT，同時分幅掃描相機系統的延時設置將以ΔT為參考時間差，計算公式為：

式中，V_a為起爆藥預估爆轟波速度，V_b為主裝藥預估爆轟波速度，V_efp為爆炸成型彈丸預估平均速度；

步驟六，將雷管插入起爆藥柱中，雷管尾端通過起爆線連接到延時起爆器，同時延時起爆器連接到激光照明系統的觸發電路；