摘要
传统杀伤战斗部常采用轴对称结构，破片径向飞散均匀，但炸药能量和破片利用率都很低。定向战斗通过改变起爆方式及结构，提高目标方位上的破片数量及毁伤动能，实现对目标的高效毁伤。本文采用理论与数值模拟相结合的方法，将起爆方式与非对称定向战斗部结构相结合，得到了非对称定向战斗部结构设计的优化方案，并分别就起爆方式、起爆延迟时间对破片飞散的影响、同步起爆网络中导爆索与扩爆药柱间隙对爆轰传递时间的影响、弹道末端战斗部变形可行性和非对称战斗部结构对定向区破片性能的影响进行了研究。主要进行了以下研究工作： （1）在爆轰波碰撞理论基础上，推导了马赫反射计算模型，求解发生马赫反射的临界入射角。对偏心双线起爆时爆轰波在炸药中的传播过程进行了分析，结合爆轰波碰撞理论与Gurney公式，得到了偏心双线起爆时，定向区破片速度计算公式。 （2）利用有限元软件对影响定向战斗部毁伤效能的因素进行了研究，包括起爆方式对毁伤威力的影响、起爆延迟对破片飞散方向的影响及导爆索装配间隙对爆轰传递时间的影响，得到了优化的定向战斗部起爆方案，与中心线起爆相比，定向区破片平均速度提高了24%，总动能提高了54.08%。 （3）通过数值模拟对战斗部成形过程进行了研究，验证了圆柱形战斗部在弹道末端变形的可行性。设计了非对称定向战斗部结构方案，分析了定向区破片性能对圆心角的变化规律，得到了优化的非对称定向战斗部的结构方案，与采用相同起爆方案的同口径圆柱形战斗部相比，定向区破片数量提高了200%，总动能提高了172%。 本文综合分析了起爆方式和战斗部结构对定向区破片性能的影响，得到了非对称定向战斗部的结构设计方案，为定向战斗部设计提供参考。
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