三点起爆控制参数对尾翼爆炸成型弹丸成型的影响

李瑞 李伟兵 王晓鸣 李文彬

李瑞, 李伟兵, 王晓鸣, 李文彬. 三点起爆控制参数对尾翼爆炸成型弹丸成型的影响[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(3): 501-508. doi: 10.11883/bzycj-2016-0272
引用本文: 李瑞, 李伟兵, 王晓鸣, 李文彬. 三点起爆控制参数对尾翼爆炸成型弹丸成型的影响[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(3): 501-508. doi: 10.11883/bzycj-2016-0272
LI Rui, LI Weibing, WANG Xiaoming, LI Wenbin. Effects of three-point initiation control parameters on formation of explosively-formed projectiles with fins[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(3): 501-508. doi: 10.11883/bzycj-2016-0272
Citation: LI Rui, LI Weibing, WANG Xiaoming, LI Wenbin. Effects of three-point initiation control parameters on formation of explosively-formed projectiles with fins[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(3): 501-508. doi: 10.11883/bzycj-2016-0272

三点起爆控制参数对尾翼爆炸成型弹丸成型的影响

doi: 10.11883/bzycj-2016-0272
基金项目: 

国家自然科学基金项目 11202103

江苏省普通高校研究生科研创新计划项目 KYLX16_0481

详细信息
    作者简介:

    李瑞(1987-), 男, 博士研究生

    通讯作者:

    李伟兵, njustlwb@163.com

  • 中图分类号: O385;TJ410.51

Effects of three-point initiation control parameters on formation of explosively-formed projectiles with fins

  • 摘要: 针对三点起爆控制参数(起爆直径、起爆同步误差)对尾翼爆炸成型弹丸(explosively formed projectile,EFP)成型的影响问题,理论分析了三点起爆条件下爆轰波的马赫碰撞,计算获得了不同起爆直径下马赫波的相关参数,利用LS-DYNA有限元软件通过数值模拟研究了不同起爆直径下三点起爆同步误差对EFP尾翼成型及飞行速度的影响规律。结果表明,起爆直径越大,马赫波在药型罩上的作用面积越小,马赫超压越大,形成的EFP长径比和速度越大;起爆直径为30、40、50 mm三点起爆成型装药形成较佳尾翼EFP应满足的最大起爆同步误差分别为50、100、150 ns;此外,尽量使中间起爆点起爆同步误差约为最大同步误差的一半,有利于降低尾翼EFP的侧向分速度,提高飞行稳定性。
  • 图  1  装药结构示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of charge

    图  2  起爆点分布

    Figure  2.  Detonation point distribution

    图  3  有限元模型

    Figure  3.  The finite element model

    图  4  不同攻角时,EFP的外形

    Figure  4.  EFP shapes at different angels of attack

    图  5  爆轰波传播示意图

    Figure  5.  Diagram of detonation wave propagation

    图  6  不同起爆直径下形成的EFP外形

    Figure  6.  Shapes of EFPs formed at different initiation diameters

    图  7  EFP速度、长径比与起爆直径的关系曲线

    Figure  7.  Length-to-diameter ratio and velocity of EFP varied with initiation diameter

    图  8  不同起爆直径下爆轰波对药型罩的作用范围

    Figure  8.  Mach domain at metal liner by different initiation diameters

    图  9  马赫波区的压力

    Figure  9.  Pressure in Mach domain

    图  10  EFP尾翼翼长测量示意图

    Figure  10.  Schematic diagram of lengths of EFP fins

    图  11  不同起爆直径下形成的EFP尾翼翼长偏差随延迟起爆时间的变化

    Figure  11.  Deviations of fin lengths of EFPs formed under different initiation diameters varying with delay in time to initiation of detonation

    图  12  不同起爆直径下尾翼EFP的侧向分速度随中间起爆点起爆误差的变化

    Figure  12.  Lateral velocity of the EFPs with fins under different initiation diameters varying with initiation synchronization error of the second initiation point

    图  13  不同起爆直径下尾翼EFP的轴向分速度随中间起爆点起爆误差的变化

    Figure  13.  Axial velocity of EFP with fins under different initiation diametersvarying with initiation synchronization error of the second initiation point

    表  1  数值计算和试验结果的比较

    Table  1.   Comparison between numerical and experimental results

    l/mm d/mm dw/mm
    模拟 试验[7] 模拟 试验[7] 模拟 试验[7]
    49.6 >40.0 26.2 26.5 33.2 35.8
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    表  2  马赫波区计算结果

    Table  2.   Results in Mach domain

    Dini/mm zO/mm yO/mm h/mm p/pCJ
    理论 模拟 理论 模拟 理论 模拟 理论 模拟
    20 8.36 8.27 0 0 2.16 1.98 1.52 1.41
    30 12.50 11.70 0 0 1.11 1.08 1.72 1.64
    40 16.70 15.90 0 0 0.56 0.50 2.22 2.17
    50 20.90 19.80 0 0 0.26 0.23 2.69 2.51
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    表  3  三点起爆同步误差分布

    Table  3.   Distribution of three-point initiation synchronization error

    工况 Δt1/ns Δt2/ns Δt3/ns
    0 0 0 0
    1 0 0 50
    2 0 50 50
    3 0 0 100
    4 0 50 100
    5 0 100 100
    6 0 0 150
    7 0 50 150
    8 0 100 150
    9 0 150 150
    10 0 0 200
    11 0 50 200
    12 0 100 200
    13 0 150 200
    14 0 200 200
    15 0 0 300
    16 0 50 300
    17 0 100 300
    18 0 150 300
    19 0 200 300
    20 0 300 300
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-09-01
  • 修回日期:  2017-03-03
  • 刊出日期:  2018-05-25

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