終點效應(yīng)

2023年12月5日發(fā)(作者：搞笑造句)

第一章：目標易損性

1.目標：彈藥預(yù)計毀傷或取得其他軍事效果的對象。

2.目標易損性：目標對于破壞的敏感性。

3.人員目標：人員在戰(zhàn)場上易受許多殺傷手段損傷，盡管損傷人體的方式不同，但最終目的都在于使人喪失預(yù)定職能的能力。（一名士兵喪失戰(zhàn)斗力，是指他喪失了執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的能力。在定義喪失戰(zhàn)斗力時，應(yīng)考慮四種戰(zhàn)術(shù)情況：進攻，防御，充當預(yù)備隊和后勤供應(yīng)隊）

4.人體對爆炸波超壓的耐受程度有兩點：①瞬時形成的超壓比緩慢升高的超壓造成更嚴重的后果，②持續(xù)時間長的超壓對持續(xù)時間短的超壓對人體損傷更嚴重。

5.人員受到的平移力是由爆炸風引起的，其大小取決于爆炸強度，人員至炸點的距離，地形條件以及人體方位等。

6人員對火焰和熱輻射的易損性可分為閃光和火焰燒傷。

7人員對沖擊波的易損性主要取決于爆炸時伴生的峰值超壓和瞬時風動壓的幅度和持續(xù)時間。

8易損性尺度：車輛運行所必須的某個零部件受到損傷從而導(dǎo)致車輛停駛時間超出某一規(guī)定時間，即認為遭到破壞。

9.地面車輛：分為裝甲和非裝甲，相對于破片和彈丸的易損性是由裝甲的類型彈丸的著速等決定的。地面和地下建筑物：大多數(shù)破壞作用都能夠破壞建筑物，須和目標的載荷與響應(yīng)特征及制約響應(yīng)。

10.車輛易損面積：指小于目標暴露面積的計算面積。其中命中概率等于目標被擊中并毀傷的概率。（裝甲車輛易損面積法：評定坦克的毀傷威力和將坦克分成若干不同單元區(qū)后分別考慮射彈對每一個單元區(qū)的毀傷威力，將單元一部分的M、F和K級破壞相加即可得到總破壞值。非裝甲車輛的易損面積法：目標暴露面積與單元破片平均毀傷概率之積）

11車輛易損性：①受到損壞方式：破片、穿甲彈、沖擊波、火焰、熱輻射、電子干擾危害成員等。②裝甲車輛a，裝甲戰(zhàn)斗車：參與進攻作戰(zhàn)并參加沖擊行動；AFV：唯一采用抵御穿甲彈和空心裝藥破甲彈的車輛；AIV/AAV：參與進攻作戰(zhàn)，不參加沖擊行動。裝甲戰(zhàn)斗車輛、坦克：火力強大，機動性好，沖擊能力強，良好的裝甲防護；毀傷等級：M級損壞，喪失行動能力；F級損壞：喪失設(shè)計能力；K級損壞：完全損壞。

b，非裝甲車輛兩種形式：向戰(zhàn)斗部隊提供后勤支援為主要任務(wù)的運輸車輛；用來作為運載工具的無裝甲防護輪胎式或履帶式車輛.

12裝甲戰(zhàn)斗車輛易損性：通常是從他抵御穿甲彈、破片殺傷彈和破甲彈貫穿作用能力，以及其結(jié)構(gòu)抵御爆破手榴彈或核彈沖擊波的能力來考慮的。

13坦克破壞分兩類：①坦克或部件遭受機械功能損壞的結(jié)構(gòu)性破壞②由結(jié)構(gòu)性破壞導(dǎo)致的性能破壞。

14喪失戰(zhàn)斗力判據(jù)中常采用時間因素，指自受傷直到喪失功能而不能有效地執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)為止的時間。

15.常用命中一次使目標喪失戰(zhàn)斗力的條件概率來表述人員對破片，槍彈和小箭的易損性。該概率是根據(jù)破片，槍彈或小箭的質(zhì)量，迎風面積，形狀和著速確定的，因為這些因素將決定創(chuàng)傷的深度，大小和輕重程度。

16殺傷標準：指有效地殺傷目標時殺傷元素參數(shù)的極限值。

34受傷形式：破片、槍彈、小箭、沖擊波、化學(xué)毒劑、生物試劑以及熱輻射和核輻射。

戰(zhàn)術(shù)情況：進攻、防御、充當預(yù)備隊、后勤供應(yīng)。

喪失戰(zhàn)斗力：失去聽、說、看、想能力。

1 17破片，槍彈和小箭的殺傷標準有以下幾種：①動能標準：Ed?12mv0，其中m為破片質(zhì)22Edmv0量，v0為破片槍彈目標的著速。②比動能標準：ed?，其中A為破片與目標遭?A2A遇面積的數(shù)學(xué)期望。③破片質(zhì)量標準：直觀的表示破片對目標的殺傷效率，但實質(zhì)仍是破片動能殺傷標準。④破片分布密度標準：有效破片的密度越大命中目標和殺傷目標概率越大。

18沖擊波效應(yīng)可劃分為三個階段：①初始階段：初始階段沖擊波效應(yīng)產(chǎn)生的損傷直接與沖擊波陣面的峰值超壓有關(guān)。沖擊波到來時，伴隨有急劇的壓力突躍，該壓力通過壓迫作用損傷人體②第二階段：沖擊波效應(yīng)指瞬時風驅(qū)動侵徹體造成的損傷。該效應(yīng)取決于飛行的速度，質(zhì)量，大小，形狀，成分和密度，以及命中人體的具體部位和組織③第三階段：沖擊波效應(yīng)定義為沖擊波和風動壓造成目標整位移而導(dǎo)致的損傷。這類損傷依據(jù)身體承受加速和減速負荷的部位，負荷的大小及人體對負荷的耐受力來決定。

19平均有效破壞面積（MAE）：命中概率乘以單發(fā)破壞面積。

20.易損面積：特定目標的易損面積指該目標單元遭受不低于規(guī)定程度破壞所需要的命中區(qū)域的面積。

21采用易損面積來確定命中彈丸對車輛的毀傷概率來衡量毀傷威力。

22對于空中爆炸波而言，目標遭受破壞程度往往受到載荷的大小和持續(xù)時間，目標構(gòu)件的傾斜程度和彈性等因素的影響。

23.空中爆炸波對物體施加的載荷由入射爆炸波的超壓和風動壓兩部分作用力構(gòu)成。

24.空中爆炸波對建筑的作用形式：①繞射階段載荷：爆炸波沖擊建筑物時會發(fā)生反射，反射后形成的超壓大于入射超壓波。隨后，反射波超壓很快降至入射超壓水平。爆炸波在傳播過程中遇到建筑物時，將沿其外側(cè)繞射，使建筑物各側(cè)均受超壓②在繞射階段，直到爆炸波完全通過之后，建筑物一直在承受著風動壓的作用。這種載荷稱為曳力載荷。對大型封閉建筑物而言，拖曳階段載荷比繞射階段的超壓載荷小得多。對于橋，梁繞射階段承受的實際載荷時間短，但拖曳階段曳力載荷作用時間卻很長。

25空中爆炸波其破壞程度分為：快速毀傷、慢速毀傷、不堪使用。

空中爆炸破片其破壞程度分為：A級毀傷、B級毀傷。

26決定結(jié)構(gòu)響應(yīng)特性和破壞程度的參量有：強度極限，震動周期，延性，尺寸和質(zhì)量。

27地面建筑物破壞形式：①空中爆破波a來源：常規(guī)高能炸藥、核武器、高爆彈b作用形式：入射爆炸波的超壓、風動壓②地下沖擊波③火災(zāi)

28.地下建筑物破壞形式：①空中爆炸波，破壞覆土輕質(zhì)建筑物和淺埋地下建筑的主要因素②地下沖擊波

29.地下沖擊波和成坑效應(yīng)對地下建筑物的破壞作用，取決于建筑結(jié)構(gòu)的大小，形狀，韌性和相對爆炸點的方向，以及土壤和巖石特征等。

30衡量武器效率兩個方面：①平均有效破壞面積②易損面積

31電力系統(tǒng)：包括發(fā)電，送電，變電，配電，用電設(shè)備，也包括調(diào)相調(diào)壓，限制電路電流，加強穩(wěn)定等輔助設(shè)施，也包括繼電保護，調(diào)度通訊，運動和自動調(diào)控設(shè)備等二次系統(tǒng)的種種裝備。

32大電力系統(tǒng)短路毀傷易損性：是指大電力系統(tǒng)中的一個或多個變電站受到導(dǎo)電纖維子彈攻擊失能后，產(chǎn)生連帶效應(yīng)造成自身全系統(tǒng)失能的敏感性。

33破壞百分率所需要地面彈藥密度關(guān)系式：F?1?e2MD

2F—要求的破壞百分率，M—平均有效破壞面積（m/t），D—要求的彈藥密度t/m。

2 第二章：破片效應(yīng)

1.破片：指金屬殼體在內(nèi)部炸藥裝藥爆炸作用下猝然解體而產(chǎn)生的一種殺傷元件。（其特征參數(shù)包括破片數(shù)量破片初速破質(zhì)量分布和空間分布）

2.破片效應(yīng)：則是這種殺傷元件對有生目標的殺傷破壞作用。

3.破片主要作用：以其質(zhì)量高速撞擊和擊穿目標，并在目標內(nèi)產(chǎn)生引燃和引爆作用。

4破片形成理論：大多數(shù)通過爆炸和破片產(chǎn)生破壞作用的彈藥或戰(zhàn)斗部，均由一定厚度的金屬殼體和高能炸藥組成。高能炸藥爆炸后，殼體在爆轟波和爆轟產(chǎn)物的高壓作用下發(fā)生膨脹、變形、破裂，乃至破碎。殼體破碎后形成分散的破片，爆轟產(chǎn)物溢出，并包圍破片。破片在爆轟產(chǎn)物作用下一直被加速，直到爆轟產(chǎn)物膨脹速度相對破片運動可以忽略位置。破片停止加速時，可視戰(zhàn)斗部內(nèi)彈道結(jié)束，但要確切定出這個時間將是很困難的。之后由于爆轟產(chǎn)物和沖擊波速度衰減迅速，而破片速度衰減較慢，最后破片將沖到爆轟產(chǎn)物和沖擊波的前面。

5破片形成過程：引信引爆炸藥后，爆轟波的高速傳播，爆轟過程中生成的爆轟產(chǎn)物作用在彈體壁上使其快速膨脹變形，當變形達到一定程度時彈體內(nèi)部最薄弱環(huán)節(jié)處首先形成裂紋并逐步擴散，由于爆轟產(chǎn)物繼續(xù)膨脹做功，彈體變形逐漸膨脹做功，彈體變形逐漸增大不斷產(chǎn)生新的裂紋，當這些裂紋彼此相交后彈體形成了破片。

6破甲終止的原因：①射流速度降低，臨界速度與射流和靶板材料有關(guān)②射流殘渣堆積，使后續(xù)射流和孔底隔開③射流斷裂，別且翻轉(zhuǎn)或偏離軸線。

7破片初速：殼體破碎瞬間的膨脹速度。以v0表示。

能量法假設(shè)（破片初速理論假設(shè)）：①在炸藥與金屬系統(tǒng)中，炸藥的化學(xué)能量完全轉(zhuǎn)換成了產(chǎn)物氣體的動能和金屬殼體的動能，賦予他們以初速度。②產(chǎn)物氣體的速度沿徑向分布是線性的，且在通過殼體厚度期間與殼體運動速度相同。③炸藥爆轟后，產(chǎn)物氣體均勻膨脹，且密度到處相等。④忽略反應(yīng)區(qū)后產(chǎn)生的稀疏波的影響。

9.影響破片初速的因素①炸藥種類：藥種類不同代表破片速度的差異是顯著的，炸藥做工能力越大，破片獲得初速越高②炸藥裝藥約束：在L/D＞2的圓柱形裝藥中，端部效應(yīng)影響較小，且隨著L/D值的增大，端部效應(yīng)對破片速度的影響越來越小。當L/D?2時，由于端部稀疏波的影響，很少有破片能達到Gurney方程預(yù)測的破片速度③戰(zhàn)斗部長徑比：L/D<1.5時，速度值變化顯著；L/D?1.5時，速度趨于穩(wěn)定④殼體材料：塑性材料的殼體，可獲得最大破片初速。

10.爆炸型彈丸或戰(zhàn)斗部上破片類型：①自然破片：其特性取決于殼體的材料與制造工藝，炸藥類型與裝填方法，裝藥和金屬殼體的質(zhì)量比，殼體厚度和形狀，以及起爆點的位置等②可控破片：指戰(zhàn)斗部殼體以特定的破碎型式形成的破片，破片的最終形狀是在爆炸產(chǎn)物作用下殼體膨脹過程中形成的③預(yù)制破片：典型形狀有立方體，桿狀體，球形和箭形體。

11.靜壓破壞理論：戰(zhàn)斗部科士威一個承受內(nèi)壓等于爆轟壓力的圓筒形容器，當壓力超過殼體的屈服極限時，殼體產(chǎn)生拉伸或剪切破壞。拉伸破裂出現(xiàn)在垂直于應(yīng)力的平面上，剪切破裂則發(fā)生在最大剪應(yīng)力方向。（ 結(jié)論：拉伸破壞發(fā)生在徑向；剪切破壞在??、?r成45方向；破壞形式：脆性材料，拉伸破壞；韌性材料，拉伸、剪切破片。）

0$12.動壓破壞理論：假設(shè)殼壁變形時均勻的，隨著殼體向外膨脹爆轟產(chǎn)物的壓力下降，當殼壁應(yīng)力系統(tǒng)達到某一狀態(tài)后殼體上產(chǎn)生裂紋，按照Taylor提出的殼體斷裂的拉伸應(yīng)力準則，徑向裂紋能在殼體的同向拉伸力區(qū)域出現(xiàn)，并沿拉伸應(yīng)力區(qū)域傳播，當殼體內(nèi)壁存在的壓縮應(yīng)力區(qū)域的厚度小到零時，裂紋傳播到內(nèi)表面，整個殼體完全破裂（結(jié)論：膨脹時殼體不發(fā)生破碎。）

3 13Gurney比能2E與炸藥爆速成線性關(guān)系，其方程為2E?0.52?0.28De（De為炸藥的爆速）

14殼形球體破片初速公式：v0?2E?1?0.6?，此時產(chǎn)物氣體的虛擬質(zhì)量為m1?3C5

16.創(chuàng)傷彈道學(xué)：研究槍彈頭，破片等拋射體在人體內(nèi)的運動規(guī)律及其對機體影響的學(xué)科

17研究創(chuàng)傷彈道的目的：①指導(dǎo)殺傷武器的研制，試驗②為火器傷的診斷，治療及預(yù)防提供理論根據(jù)和處理原則。

18創(chuàng)傷彈道研究的三個基本方法：①戰(zhàn)場實際調(diào)查統(tǒng)計②動物實驗研究③非生物模擬實驗

19創(chuàng)傷彈道的形態(tài)：①貫通傷道：拋射體正位貫穿機體形成的傷道。拋射體速度較高且章動角較大時，入口大于出口。當拋射體減速劇烈，失穩(wěn)翻滾時，出口常大于入口②盲管傷道：這種傷道以破片產(chǎn)生的為多。在這種情況下拋射體能量全部消耗在組織內(nèi)，而且拋射體本身也滯留在組織內(nèi)，因而在相同條件下，往往盲管傷道比貫通傷道更嚴重，更難處理③切線傷道：傷道為不封閉的淺溝狀。由于告訴拋射體擦過組織時會產(chǎn)生很大的側(cè)沖力，因此常造成深部組織器官的損傷。

20拋射體致傷機理：當高速拋射體進入組織時，組織微團在拋射體作用下獲得動能后，又在慣性力作用下從彈道向外噴射，即沿著某一曲線與拋射體表面分離，并在其后方形成一小空腔，這些大量的小空腔聯(lián)合就形成了連續(xù)而擴大的空腔

21散飛角?：2?????2,?為半錐角。

??fA?x,y?$22殺傷面積：單發(fā)武器摧毀目標的概率恰恰就是戰(zhàn)斗部命中一定面積的概率，此面積成殺傷面積。P?x,y??1?e A(x,y)為(x,y)處的目標相對對于爆炸點(0,0,H)的暴露面積，ρf為目標區(qū)殺傷破片的密度。

23.?的物理意義：表示了破片在飛行過程中保存速度的能力。?越大，表明破片保存速度的能力越小，速度損失快；反之?越小，表明破片保存速度的能力越大，速度損失慢。

24.影響α大小的因素主要是①質(zhì)量mf；②氣動阻力系數(shù)CD：是馬赫數(shù)的函數(shù)③當?shù)乜諝饷芏圈補=ρa0H(y)，是關(guān)于高度的函數(shù)④破片展現(xiàn)面積S=φmf2//3。

25.彈道極限的概念？

答：給定彈丸規(guī)定著角貫穿給定類型靶板和厚度的靶板所需的最低著速。

4 第三章：穿甲效應(yīng)

1.穿甲效應(yīng)：穿甲彈、破片對裝甲混凝土等介質(zhì)的侵徹或貫穿，研究彈丸與目標的相互作用規(guī)律。（作用結(jié)果：①貫穿：指彈體穿透靶板②嵌入：指彈體停止在靶中③跳飛：指彈體被靶板彈開）

2.按厚度將靶分類：①薄靶：彈體在侵徹過程中，靶板中的應(yīng)力和應(yīng)變沿厚度方向上沒有梯度分布可以忽略的靶板，稱為薄靶②中厚靶：在穿甲全程中，靶板背面邊界的影響都不容忽略的靶板，稱為中厚靶③厚靶：彈體侵在靶板中通過了相當遠的距離后才感到靶板背表面的影響的靶板，稱為厚靶④半無限靶：在穿甲過程中，不計靶板背面邊界影響的靶板，稱為半無限靶。

3薄靶板穿甲結(jié)論：薄靶板在非穿孔性破壞中，有兩種由于塑性變形而造成的位移，一是在彈頭接觸部分，靶板產(chǎn)生與彈頭形狀完全相同的隆起變形。二是由于靶板彎曲而造成的盤形凹陷變形。

4薄靶板破壞形式：脆性斷裂，延性穿孔，花瓣型破壞，沖塞，崩落和痂片，破片。

5按靶的結(jié)構(gòu)組成分類：均質(zhì)靶，非均質(zhì)靶，復(fù)合靶，間隔靶

$6貫穿破壞形式：①脆性穿孔：當靶板材料的拉伸強度明顯低于壓縮強度時，沖擊應(yīng)力會造成大量從穿孔向外延伸的徑向裂紋②延性破孔：當尖頭彈體貫穿延性較好的靶板時，彈體將靶板材料擠向四周的穿孔運動③瓣裂穿孔：當尖頭彈體貫穿薄板時，靶板徑向出現(xiàn)斷裂并翹曲形成花瓣狀的破壞④沖塞：當頭部較鈍的彈體沖擊硬度較高的靶板時，靶上會被沖下一塊圓餅狀靶塊，這種貫穿破壞形式稱為沖塞⑤破碎穿孔：高速彈體沖擊靶板時，如果相對沖擊速度大于彈體塑性波速，沖擊界面的沖擊波將使彈體頭部不斷破碎，靶板材料在沖擊波和彈體碎渣作用下形成較大的穿孔。

7用沖擊狀態(tài)圖來表征沖擊條件與沖擊效應(yīng)的關(guān)系。

8德馬爾（De Marre）公式假設(shè)條件：①彈丸是剛性體，在沖擊裝甲時不變形②彈丸在裝甲內(nèi)的行程為直線運動，同時不考慮其旋轉(zhuǎn)運動③彈丸的動能全部用于侵徹裝甲④裝甲為一般厚度，性能均勻，固定結(jié)實可靠。

9德馬爾公式的意義：已知彈丸結(jié)構(gòu)和彈道參數(shù)的情況下，用以計算某一個給定厚度的靶板所需彈道極限v1；反之，若已知彈道著速和其他相關(guān)彈道參數(shù)，則可預(yù)測擊穿的靶板厚度T

10沖塞破壞：鈍頭彈體沖擊硬度較高的靶板時，往往造成在沖擊區(qū)域周邊靶板材料的剪切破壞，從靶板上沖下一塊圓餅狀的靶塊。（一般平頭彈體沖下的塞塊較規(guī)則，沖塞能量消耗也較小；彈體頭部越尖銳，沖塞的能量消耗也越大，塞塊形狀越不規(guī)則）

11能量守恒模型：這一模型把沖塞問題一般化，即彈體的密度和靶的密度可以不相同；彈體不一定要求是剛性的；塞塊不一定與彈體同直徑。（形成塞塊所損失的能量為Ws，Ws包括：從靶板上剪切下塞塊所損耗的剪切動能；沖塞過程中傳播出去的熱能；通過彈塑性應(yīng)力波傳播出去的能量以及其他未計的能量）

13空穴裝藥：一段具有空穴而在另一端起爆的柱型裝藥。

$14空腔膨脹理論（空穴膨脹理論）：空穴在無限不可壓縮和線性硬化彈塑性介質(zhì)中的準靜態(tài)膨脹過程。鎖變塑性區(qū)：?r?2????p；鎖變彈性區(qū)：?r?2????e。

15鎖變：指體應(yīng)變?yōu)槌?shù)。（鎖變塑性區(qū)：?r?2????p；鎖變彈性區(qū)：?r?2????e）

16準靜態(tài)膨脹模型將空穴周圍介質(zhì)由內(nèi)至外分為三個區(qū)：鎖變塑性區(qū)，鎖變彈性區(qū)，無應(yīng)力區(qū)。

5 17長桿彈飛濺開坑階段特點：破碎物的飛濺速度較其他階段高；彈體的頭部形狀急劇變化；靶板材料流動狀態(tài)復(fù)雜，在沖擊波的作用下，有時會出現(xiàn)飛濺；開坑階段沖擊界面的壓力最高，靶板正面有皇冠狀翻唇現(xiàn)象。

18撞擊速度分類：①最低速度范圍（0~25m/s）②亞彈速范圍（25~500m/s）

③彈速范圍（500~1300m/s）④高彈速范圍（1300~3000m/s）⑤超高速范圍（＞3000m/s）

19撞擊相圖：在不同撞擊速度和撞擊角下，彈體撞擊后的狀態(tài)圖。

20彈道極限的定義？所謂彈道極限指彈丸以規(guī)定著角貫穿給定類型和厚度的裝甲所需的著速，通常認為彈道極限時下面兩種速度的平均值：一彈體部分侵入靶板的最高速度；二完全貫穿靶板的最低速度。

當前采用的彈道極限有三種

①美國陸軍彈道極限標準：指彈丸在裝甲中傳出一個通孔，但板后不要求有飛散破片所需的最低速度，亦即彈頂剛好達到靶板的背面。

②“防御”彈道極限標準：指彈丸穿透裝甲，且在靶后產(chǎn)生具有能量破片所需的最低速度，或彈頭部已穿出而彈頭底平面剛好到達靶板背面。

③海軍彈道極限標準：指彈丸完全穿過裝甲所需的最低速度。

21薄板擴孔理論：①對稱擴孔Rp/T?3②厚度變化偏于一側(cè)，沒有發(fā)生彎曲Rp/T?[3,8]③厚度變化偏于一側(cè)，靶板發(fā)生彎曲Rp/T?8。

22板花瓣形穿孔有效質(zhì)量的物理意義：速度與彈丸速度相同，動量變化與靶板動量相同的變形靶的質(zhì)量。

18影響EFP形狀的關(guān)鍵因素：①錐角②藥型罩厚度

19EFP與金屬射流的區(qū)別：①EFP以超過2km/s的速度沖擊靶板，射流頭部速度為6~8km/s

②EFP速度梯度小，拉伸不是很大穩(wěn)定時速度恒定一致，射流有速度梯度。③射流對炸高要求苛刻，EFP對炸高要求不明顯。

20侵徹體分為：聚能裝藥射流、半球裝藥侵徹體、爆炸成形彈丸。

21藥形罩：①錐角2??60②形狀：錐形、喇叭形③2??90時，射流與速度梯度不明顯，但有速度梯度的存在。

22藥型罩材料特點：可壓縮性小，密度高，延性大，聲速高。

23平面軸對稱碰撞后對射流形成準則：V2為藥型罩流動速度，C為藥型罩材料的體積聲速，βc為超音速碰撞時形成附體沖擊波的最大角度①對于亞音速壓合，V2﹤C，總會形成一密實的凝聚射流②對于超音速壓合，V2﹥C，如果β﹥βc，對于一給定的V2將形成射流，但射流不凝聚③對于β﹤βc的超音速壓合，將不會形成射流。

24后效作用：聚能金屬射流穿靶后，對靶板后面的乘員、儀器設(shè)備等破壞程度。

25.爆炸成型彈丸及特點？

答：爆炸成型彈丸：聚能裝藥的聚能效應(yīng)，使大錐角(2α﹥120°)的金屬藥型罩產(chǎn)生軸向壓合，藥型罩翻轉(zhuǎn)形成杵體，比杵體速度梯度小，稱為EFP，即爆炸成型彈丸。

特點：速度較大，速度梯度小，后效作用大，對炸高不敏感，長徑比較小，外形較粗。

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6 第四章：聚能破甲效應(yīng)

1.聚能效應(yīng)：一端具有空穴在另一端起爆的柱形裝藥稱為空穴裝藥。當藥柱在另一端起爆時，在空穴端將造成爆轟產(chǎn)物的能量聚集形成聚能氣流，可大大提高局部作用力，在金屬極上造成一個較深的空穴的各種現(xiàn)象稱為聚能效應(yīng)。

2.聚能氣流：藥柱在另一端起爆時，在空穴端將造成爆轟產(chǎn)物的能量聚集。

3聚能氣流的特點：高壓、高速、高密度、軸向匯聚、稀疏效應(yīng)。

4聚能射流形成理論：在藥型罩壓合過程中，爆轟波產(chǎn)生相當大的壓力，以致藥型罩材料的強度可以忽略不計。穩(wěn)態(tài)模型預(yù)測的射流長度不變，它等于錐形藥型罩母線長度，然而，聚能裝藥射流具有速度和梯度，頭部運行快，尾部運行慢，因而造成射流的拉伸，乃至斷裂。

5射流：空穴彈引爆后，炸藥內(nèi)產(chǎn)生爆轟波，金屬藥型罩在高壓爆轟產(chǎn)物作用下產(chǎn)生加速運動并向裝藥軸向壓合，發(fā)生碰撞，擠壓，在軸線上匯聚或連續(xù)高速的射流。

$6射流特點：速度大、變形大、溫度高、密度大、炸高藥型罩D部到靶板距離使射流充分延伸但不致拉斷

7射流形成物理過程：聚能裝藥→藥形罩→軸向壓合、碰撞

8射流形成臨界條件：1對于亞音速壓合，V2＜C，總會形成一密實的凝聚射流2對于超音速壓合，V2＞C，如果β＞βc，對于一給定的V將會形成射流，但射流不凝聚3對于β＜βc的超音速壓合，將不會形成射流。

9炸高：藥形罩底部至靶板表面距離。

10破甲射流的不穩(wěn)定性，表現(xiàn)為頸縮與斷裂。

11射流破甲的階段：①開坑階段，破甲過程開始，從射流頭部接觸靶板到射流在靶板內(nèi)建立穩(wěn)定的三高區(qū)域為止②準定常階段，射流對三高階段的靶板的侵徹階段參數(shù)的變化基本與時間無關(guān)③終止階段，首先射流速度很低，靶板強度作用愈來愈明顯，其次，破甲速度減小，擴孔能力減小，殘渣堆積使破甲結(jié)束。

12.射流失穩(wěn)：是由表面張力引起，而聚能射流的塑性失穩(wěn)，主要受材料強度和流動應(yīng)力（射流強度）控制。

13射流失穩(wěn)兩種情況：①高速失穩(wěn)，這是由于射流在空氣中的運動速度極高，頭部速度的馬赫數(shù)高達20以上，這時頭部受到空氣動力作用而產(chǎn)生震蕩失穩(wěn)，射流的高速段失穩(wěn)屬于這種情況②拉伸斷裂失穩(wěn)，一般首先頭部發(fā)生頸縮，然后出現(xiàn)斷裂，隨著速度梯度的作用，頸縮和斷裂的地方越來越多，最后擴展到全部射流。

14金屬射流侵徹的定常不可壓縮理想流體理論的基本假設(shè)：①金屬射流無速度梯度②侵徹速度不變③射流和靶板都是不可壓縮理想流體④射流各段在侵徹中不相互影響

15影響破甲威力的因素：①炸藥：提高破甲威力，應(yīng)盡量選取高爆壓炸藥，當炸藥選定后，可適當提高裝填密度；隨著裝藥直徑和長度的增加，侵徹深度增加，一般呈線性關(guān)系。②藥形罩：a，藥形罩應(yīng)選材料密度大、塑性好，在形成射流過程中不氣化；b，藥形罩錐角存在一最佳范圍通常在35~60之間選取。③隔板：可以改變在裝藥中傳播的爆轟波形狀，控制爆轟波傳播方向和到藥形罩表面的時間。④炸高：最大侵徹深度對應(yīng)的炸高稱為最佳炸高，最佳炸高均為口部直徑的1~3倍。⑤戰(zhàn)斗部殼體：增加殼體后改變隔板尺寸，提高破甲效果，無隔板改變錐角和藥柱錐錐度。⑥旋轉(zhuǎn)運動：戰(zhàn)斗部旋速越高，破孔越淺越粗，孔表面粗糙且不規(guī)則。⑦靶板材料：抗拉強度增加，侵徹深度明顯下降。

戰(zhàn)斗部由金屬藥形罩、殼體、炸藥裝藥和雷管組成。

19.破甲終止的原因：①射流速度降低，臨界速度與射流和靶板材料有關(guān)②射流殘渣堆積，使后續(xù)射流和孔底隔開③射流斷裂，別且翻轉(zhuǎn)或偏離軸線。

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00第五章：空氣中爆炸

?631.空氣中爆炸定義：炸藥在空氣中爆炸，瞬時（10s量級）轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷兀?0K量級）和10高壓（10Pa量級）的類似于氣體的爆炸產(chǎn)物。

52.稀疏波：炸藥在空氣中爆炸，由于空氣的初始壓力（10Pa量級）和密度都很低，于是爆炸產(chǎn)物急劇膨脹，導(dǎo)致壓力和密度的下降，在爆炸產(chǎn)物中形成稀疏波。同時爆炸產(chǎn)物膨脹，強烈壓縮空氣，在空氣中形成爆炸空氣沖擊波

3.爆炸空氣沖擊波：壓力波和稀疏波與爆炸產(chǎn)物分離獨立的向前傳播，形成一個尾部帶有稀疏波區(qū)（或負壓區(qū)）的空氣沖擊波。

4.爆炸空氣沖擊波與普通沖擊波的區(qū)別：爆炸空氣沖擊波有別于普通的沖擊波，其尾部帶有負壓區(qū)（稀疏區(qū)）。爆炸空氣沖擊波隨著傳播距離的增加，其峰值壓力不斷減小，正壓區(qū)不斷被拉寬。

5爆炸沖擊波的特點：1帶有負壓區(qū)的空氣沖擊波2正壓區(qū)不斷變寬

6爆炸空氣沖擊波的有關(guān)參數(shù)：沖擊波峰值，壓力，傳播速度和質(zhì)點速度。

7.爆炸產(chǎn)物膨脹規(guī)律可近似的認為符合多方指數(shù)型狀態(tài)方程：Pv?const。其中?是多方指數(shù)，與爆炸產(chǎn)物的組成和密度有關(guān)，密度越大?值越大。

8.隨爆炸空氣沖擊波的傳播，其壓力和傳播速度等參數(shù)迅速下降原因：①波陣面上的單位面積能量迅速減少；②單位質(zhì)量空氣的平均能量不斷下降；③始終存在著因空氣沖擊絕熱壓縮而產(chǎn)生的不可逆的能量損失。

9.峰值超壓：沖擊波峰值壓力與環(huán)境壓力之差。

10.初始沖擊波：當爆轟波到達炸藥和空氣界面時，瞬時在空氣中形成強沖擊波。

11.反射沖擊波：當空氣沖擊波遇到剛性壁面時，質(zhì)點速度立刻變?yōu)榱悖诿嫣庂|(zhì)點不斷聚積，使壓力和密度增加于是形成反射沖擊波。

12.破壞距離：炸藥爆炸對目標造成破壞的最大距離，用ra表示。ra?kaw

13.安全距離：對目標不造成破壞的最小距離，用rb表示，rb?kbw（ra，rb的單位為m，??為裝藥量，單位kg）

14.空氣沖擊波的繞流：①繞流波沿地面運動，大約在離墻后2H（H指墻高）的地方形成馬赫反射，這時沖擊波的壓力大為加強。②如果沖擊波對高而不寬的障礙物作用，如煙囪等建筑物，發(fā)生如圖所示情況，其特點是墻的兩側(cè)同時產(chǎn)生繞流，當兩個繞流過墻繼續(xù)運動時就發(fā)生相互碰撞現(xiàn)象，碰撞區(qū)的壓力驟然升高。③高、寬都不很大的墻，受到?jīng)_擊波作用后繞流同時產(chǎn)生于墻的頂端和兩側(cè)，這時在墻的后壁某處會出現(xiàn)三個繞流波匯聚作用合成波區(qū)，該處壓力很高。因此，在利用墻作防護時，必須注意墻后某處的破壞作用可能比無墻時更加厲害。

D0.75T0.7 17De Marre公式：v1?A0.5mscos?c假設(shè)條件：①彈丸是剛性體，在沖擊裝甲時不變形②彈丸在裝甲內(nèi)的行程為直線運動，同時不考慮其旋轉(zhuǎn)運動③彈丸的動能全部用于侵徹裝甲④裝甲為一般厚度，性能均勻，固定結(jié)實可靠。

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15.空氣中爆炸的破壞作用：裝藥在空氣中爆炸能使周圍目標產(chǎn)生不同程度的破壞和損傷。離爆炸中心小于10r0--15r0（r0為裝藥半徑）時，目標受到爆炸產(chǎn)物和沖擊波的同時作用，而超過上述距離時，只受到空氣沖擊波的破壞作用。目標與裝藥有一定距離時，其破壞作用的計算由結(jié)構(gòu)本身振動周期T和沖擊波正壓區(qū)作用時間??確定。如果?《T，則目標的破?壞作用取決于沖擊波沖量；反之，若??》T，則取決于沖擊波的峰值壓力。通常大藥量和核爆炸時，由于正壓區(qū)作用時間比較長，主要考慮峰值壓力作用。目標與炸藥距離較近時，由于正壓區(qū)作用時間很短，通常按沖量破壞來計算。

16.空氣沖擊波超壓對各種軍事裝備的總體破壞情況：①飛機：超壓大于0.1MPa時，各種飛機完全破壞；超壓為0.05～0.1MPa時，各種活塞式飛機完全破壞，噴氣式飛機受到嚴重破壞；超壓為0.02～0.05MPa時，殲擊機和轟炸機輕微破壞，而運輸機受到中等或嚴重破壞②輪船：超壓為0.07～0.085MPa時，船只受到嚴重破壞；超壓為0.028～0.043MPa時，船只受到輕微或中等破壞③車輛：超壓為0.035～0.3MPa時，可使裝甲運輸車，輕型自行火炮受到不同程度的破壞。超壓0.045～1.5MPa時，受到不同程度的破壞④當超壓為0.05～0.11MPa，能引爆地雷，破壞雷達和損壞各種輕武器⑤沖擊波對人員的殺傷作用是：引起血管破裂致使皮下或內(nèi)臟出血；內(nèi)臟器官破裂，特別是肝脾等器官破裂和肺臟撕裂；肌纖維撕裂等。

9 $1用Gurney能量來推導(dǎo)圓柱形裝藥破片的初速：①假設(shè)目標為無限長忽略端效應(yīng)，根據(jù)Gurney假設(shè)和能量守恒定律單位長度圓柱裝藥能量平衡方程為：112CE?Mv0??v2(r)2?r?(r)dr，式中C、M分別表示單位長度圓柱體內(nèi)的炸藥質(zhì)量220和殼體質(zhì)量；E為炸藥的比能；?(r)表示點r處的氣體產(chǎn)物密度，；af為殼體的破裂半徑；r為產(chǎn)物氣體離開中心線的距離。②考慮單位長度圓柱體，則r和r+dr之間產(chǎn)物氣體的質(zhì)量為：dC?2?r?(r)dr。③Gurney假設(shè)?(r)dr是常數(shù)，則在r處?(r)?C/?af。④又由于線性速度假設(shè)，在r處v(r)?2af112r2?Cv0

v0⑤將?(r)、v(r)帶入CE積分得CE?Mv024af⑥設(shè)m1?C/2為氣體產(chǎn)物虛擬質(zhì)量，彈藥爆炸載荷系數(shù)??C/M，推導(dǎo)出v0?2E?1?0.5? 其中常數(shù)??C/M稱彈藥的爆炸載荷系數(shù)；2E稱為Gurney常數(shù)或Gurney比能，代表炸藥類型組份及特性。球形殼體破片初速公式：同理，產(chǎn)物氣體的虛擬質(zhì)量m1=3C/5 則v0?2E?1?0.6?

2破片的速度衰減規(guī)律：破片脫離爆轟產(chǎn)物作用后受到空氣阻力和重力作用。空氣阻力使破片速度衰減空氣阻力：F?1CD?aSv2，S—某瞬間破片垂直于飛行方向的展現(xiàn)面積，v：2飛行速度，CD：氣動阻力系數(shù)，?a：空氣氣體密度。根據(jù)牛頓第二定律，在忽略重力影響的條件下破片直線彈道運動方程mfv?dv1??CD?aSv2，x為破片飛行距離。對上式積分dx2得：vx?v0eCD?aSx2mf，令??CD?aS，?為破片速度衰減系數(shù)，量綱是（1/m）

2mf3破片空間分布（用taylor關(guān)系和shapiro公式描述破片散步方向）：一般在破片形式戰(zhàn)斗部情況下，通常假定破片散飛是繞戰(zhàn)斗部縱軸呈對稱分布的方式。Taylor角關(guān)系式：sin?2?pp?2op?v2De金屬板微元散飛方向與其表面法線夾角?；v為金屬板散飛速2度，De為炸藥爆速。Shapiro理論：爆轟波是由傳爆藥發(fā)出，以球形波陣面的形式向外傳播。公式：sin?s?v02De?cos(?2??1??2)（?s破片速度矢量偏離殼體法線的偏角；?1戰(zhàn)斗部殼體的法線與彈體對稱軸的夾角；?2爆轟波陣面法線與彈體對稱軸的夾角；v0破片初速）對于一定結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)斗部殼體破片飛散方向與起爆位置和爆轟波的傳播方向有關(guān)。Shapiro公式假設(shè)：殼體有許多圓弧連續(xù)排列；爆轟波一球面波形式向外傳播。

10 4德馬爾（De Marre）公式的推導(dǎo)和計算：若彈丸垂直命中裝甲，在侵入過程中其能量方程12為：msv1???D?xdx，式中ms、D分別代表彈丸質(zhì)量和彈徑，v1為彈道極限速度，?為20靶板材料抗剪切應(yīng)力，T為靶板厚度。對上式積分可得v1?T??DT，令K???，則msDD??v1?KT。改寫成一般形式為：v1?A?T。根據(jù)德馬爾實驗，?=0.75，?=0.5，msmsD0.750.7?=0.7得到馬德爾公式為：v1?A0.5T（A在2000~2600之間，一般取2400。是考慮ms裝甲機械性能和彈丸結(jié)構(gòu)影響的修正系數(shù)，ms單位為kg，v1單位為m/s，D和T單位為dm)

5動量守恒模型推導(dǎo)速度：根據(jù)動量守恒條件可得mv0?m??t?Rphtvf?2?，則vf?mm??t?Rpht2v0（m為彈體質(zhì)量；v0為彈體沖擊速度；?t為靶板材料密度；Rp為彈體半徑，也是塞塊半徑；ht為靶板厚度；vf為塞塊速度）。對于長為L的平頭圓柱形彈體，如靶板材料與彈體材料相同，并將塞塊當成厚為ht的柱體，則vf?Lv0

L?ht6.能量守恒模型推導(dǎo)速度：設(shè)將塞塊加速到與彈體速度相同所消耗的能量為Wf，根據(jù)能量守恒原理可得21111222mv0??m?mt?vf?Ws?Wf?，Wf?mv0??m?mt?v0?，2222式中v0由動能守恒模型得到v0?mv0?，把公式?代入到公式?中整理得m?mtm21mmt22?m?mt?vf2?Ws?，當v?Wf?v0?，將?代入?中可得02?m?mt?22?m?mt?vf=0時，按定義v0為彈道極限速度，即v0?v?0，得Ws?m22中得vf?v0?v?0m?mt1m2v?0?，把?代入?2m?mt2??。（其中m為塞塊質(zhì)量t12mt??Rp?tht??4Dp?tht2，?t—靶板密度，Dp—塞塊直徑）

11 m$7.流體阻力模型：vf?v0em?mtm?tm?22?Rp?Yht? 8.剪切阻力模型：vf??v0??

2m??Rpht?t????2129什么是沖塞？利用能量模板推導(dǎo)沖塞公式？

剛性鈍頭彈在靶板引起順著撞擊方向的質(zhì)點位移，從而在撞擊區(qū)域的周邊造成靶板的剪切變形，以致達到剪切沖塞式破壞

假設(shè)：彈體所有動能轉(zhuǎn)化為三部分①彈體穿靶后的剩余動能和塞塊獲得的動能即1熱量損耗以及彈丸塑性變形

(ms?mt)vr2②對彈孔周邊四周材料剪切屈服應(yīng)力所做的功、2能的總和Ws③彈靶相接觸過程中形成共同速度消耗能量Wf。

推導(dǎo)過程：

由能量守恒方程：112msv0?(ms?mt)vr2?WS?Wt，

22msv0。

ms?mt而msv0?(ms?mt)v0，于是v0?所以在開始撞擊時為達到共同速度而消耗的能量為，

Wf?2msmt1122m0v0?(ms?mt)v0?v0，

222(ms?mt)ms212于是v0?(ms?mt)vr2?WS

2(ms?mt)2ms2當vr?0時，根據(jù)彈道極限定義

vt?vs0，于是Ws?vs20代入前式，2(ms?mt)msvr?ms?mt2v0?vs20 可寫成vr?2v0?vs20?DT1?t(t)2?pDL，其中?t—靶板密度，?p—彈體密度，Dt—塞塊直徑，D—彈體直徑，T—靶板厚度，L—彈徑長。

12 10Goodier侵徹理論假設(shè)：

①彈丸迎風面與目標完全接觸；

②在嵌入過程中，侵徹深度x≤彈丸半徑Rp，彈—目相互作用相當于動態(tài)布氏硬度實驗，其軸向阻力由Meyer定律給定。

③彈丸完全嵌入后，即x?Rp，僅存在彈丸迎風面上的法向應(yīng)力分布（忽略摩擦效應(yīng)）；

④由剪應(yīng)力造成的法向應(yīng)力（剪切阻力）在整個迎風面上是恒定的，且等于空腔膨脹剪切項Ps；

⑤在駐點（??0）上，材料的動壓P1達最大值。

$11聚能射流形成理論①Birkhoff定常理論：假設(shè)①藥形罩壁收到壓力處處相等②以不變的1v0向內(nèi)壓合。由Bernoulli方程P??0u2?const?v2?v3?v4

2質(zhì)量推導(dǎo)：m為單位長度藥形罩的質(zhì)量，mj、ms形成射流和杵部分的藥形罩質(zhì)量。

mj?ms?mmj?①，mV2cos??mjV2?msV2②由①②可得：m?m?(1?cos?)?sin2?m，ms?(1?cos?)?cos2?m。

2222當??0,??0時，Vj?2UD表明射流速度不能超過2倍爆轟波速度。②PER準定常理論:壓合速度是變化的，壓和速度從罩頂?shù)秸值字饾u降低。

14.推導(dǎo)射流侵徹深度：設(shè)射流以速度vj射向靶板，侵徹速度為u，把坐標系取在坑底A處，這時射流以速度vj?u流向坑底，坑底這時固定不動，靶板以速度?u向坑底流來。在A點處，射流與靶板的質(zhì)點速度v均等于0。由作用與反作用的原理和伯努利方程得：11?j?vj?u?2??tu2，解出侵徹速度u?22vj1??t?j?，如果射流長度為l，總的侵徹時間為t，則破甲深度為Lmax?jl?ut?，侵徹時間為t??，由???可得Lmax?l?tvj?u（vj射流速度，u侵徹速度，?j和?t分別為射流和靶板的密度）

13 12.用伯努利方程推導(dǎo)射流和杵體的速度及質(zhì)量：在動坐標系中，罩壁以速度v2流向碰撞點，仍以速度v2向左或向右流去，即射流和杵的速度在動坐標系中均為v2。取向右為正方向，則在靜坐標系下有：射流速度vj?v1?v2?，杵速度vs?v1?v2?，設(shè)罩單元的質(zhì)量為m，射流單元的質(zhì)量為mj，杵單元的質(zhì)量為ms，由質(zhì)量守恒條件得m?mj?ms?，由軸線上的動量守恒條件還可得?mv2cos???msv2?mjv2?，聯(lián)立??得射流質(zhì)量為：mj?1?1?m?1?cos???msin2?，得杵質(zhì)量為：ms?m?1?cos???mcos2?。

2222由圖可知，罩壁上A點在時間t內(nèi)，從A點到達軸線上B點時，碰撞點已從E點到達B點，因此：

AB?v0t,EB?v1t,AE?v2t

?EAB?900??EAO???900?????????900????????

?ABE?1800???900?????????900??????。由正弦定理，三角形AEB中有以下關(guān)系：??sin900?????????v1??v0v2cos????????v?v，10sin?sin900??????sin????，v2?v0cos??????，代入??得射流速度為sin?vj????v0cos????????2?，杵速sin21度為vs????v0sin??????。

?2??cos21$23聚能裝藥射流定常理論：

侵徹深度的推導(dǎo)：

在碰撞點兩側(cè)流體靜壓和動壓之和相等t11?j(Vj?u)2??tu2?u?Vj/(1??t/?j)

22 則侵徹深度P(t)?udt，侵徹時間t?0?L?P?L?j/?t

Vj?u 其中Vj射流速度，u侵徹速度，?j和?t分別為射流和靶板的密度，L射流長度。

14 當量及其換算：根據(jù)能量相似原理，將實際裝藥量換算成相當于TNT炸藥在無限空氣介質(zhì)中爆炸的裝藥量（TNT當量）。①其他類型炸藥在無線空氣介質(zhì)中爆炸：其TNT當量：?e?Qvi?i，其中Qvi炸藥的爆熱，?i藥量，QvTTNT的爆熱。②TNT裝藥在地面上QvT爆炸：剛性地面TNT當量?e?2?；普通土壤TNT當量?e?1.8?，式中?為原裝藥量。4?r2③TNT裝藥在管道（坑道）內(nèi)爆炸：對兩端開口的情況下TNT當量為?e??，對于2S4?r2一端開口的情況TNT當量為?e??，式中S為管道（坑道）截面積，r為沖擊波傳S播距離。④TNT裝藥在高空中爆炸：其TNT當量為?e?P01?，式中P01為高空中的壓力，P0P0為海平面壓力。⑤長徑比很大的圓柱形TNT裝藥的爆炸：設(shè)圓柱形裝藥半徑和長度分別為r0和L，當傳播距離r≥L時可近似的看成球形裝藥的爆炸。對于r?L時TNT當量：4?r22r?e????（換算注意倆點，對裝藥的類型根據(jù)爆熱進行換算，然后根據(jù)爆炸條2?rLL件，裝藥和形狀進行換算）

10計算.直徑為6mm的圓柱形彈質(zhì)量14g，以v0=420m/s，沖擊5mm厚的鋁合金靶板，v50=110m/s，鋁密度2.78g/cm3，發(fā)生沖塞Dt=1.25D，求vr。

答：Dt=1.25D=1.25×6=7.5mm

mt=??=??4(Dt)2T?0.614g

由剩余速度公式得：

ms22vr?v0?v50ms?mt??12?388.3ms

11計算.長徑比為3的圓柱形彈D=30mm，以v0=500m/s，T=20mm，彈靶板均為鋼材，v50=300m/s，鋁密度2.78g/cm3，沖塞塊Dt=1.25D，求vr。

ms22v?v?v050答：由能量守恒知rms?mt??12?1?DT1?t(t)?pDp?(V0?V50)

2122由題得T1?tD?1，t?1.25，?

?3?pDpV0?500,V50?300。得Vr?282.35

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