空心装药破甲弹.ppt

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1、第五章 空心装药破甲弹,1 概述,内容回顾 穿甲弹是依靠动能来击毁装甲的，而弹丸的动能则是火药的能量通过火炮来赋予弹丸的，因而只有高初速火炮才适于配备动能穿甲弹。为了对付战斗力强、机动性好的活动装甲目标，必须研究如何发挥质量轻的低膛压火炮队坦克的射击作用。自“空心效应”的发现并成功地研制成了各种类型的空心装药破甲弹后，就可以有效利用低膛压火炮，使之成为反坦克的积极武器之一。,1 概述,破甲弹“聚能效应”，不需要弹丸有很大的着速，几乎所有的反应反坦克战斗部都采用了“空心装药”战斗部。聚能效应不仅在军事上得到广泛应用，在民用上也发挥了很大的作用，如石油射孔弹、爆炸切割等。,2 破甲作用,2.1 聚

2、能效应2.2 金属流的形成2.3 破甲作用,2 破甲作用,图5-1 不同装药结构对靶板的破坏,2.1 聚能效应,2 破甲作用,2.1 聚能效应,图5-2 柱形装药爆轰产物的飞散 图5-3 无罩聚能装药爆轰产物的飞散,2 破甲作用,2.2金属流的形成,图5-4 金属流的形成1-杵体；2-碎片；3射流,2 破甲作用,2.2金属流的形成 罩内表面金属形成金属射流（或简称射流）；罩外表面金属形成杵状体（或简称杵体）。射流的头部速度可达700010000s；杵体的速度一般为5001000m/s。,2 破甲作用,2.2金属流的形成 射流头部速度高，尾部速度低，存在着速度梯度。随着射流的向前运动，射流不断被

3、拉长。（图5-5）。,2 破甲作用,2.2金属流的形成,爆轰波卸载，出现断裂，“崩落圈”（图5-6）。,2 破甲作用,2.2金属流的形成 钢制药型罩，内、外表面镀薄铜。外表面镀铜，杵体内含有氧化铜；内表面镀铜，杵体内没有发现任何铜的痕迹。射流是药型罩内表面形成的。射流部分的质量一般只占药型罩总质量的1030%。,2 破甲作用,2.2金属流的形成 射流的形成：第一阶段是空心装药起爆，炸药爆轰，药型罩微元向轴线运动。起作用的因素：炸药性能、爆轰波形、药型罩材料和壁厚等；第二阶段是药型罩各微元运动到轴线、碰撞，形成射流和杵体。起作用的因素：罩材的声速、碰撞速度和药罩型锥角等。,2 破甲作用,2.3破

4、甲作用射流质量不大，速度很高，动能很大。射流侵彻靶板的过程如图5-7所示。,2 破甲作用,2.3破甲作用 碰撞点压力达21011pa，局部温度上升到5000K；冲击波分别传入靶板和射流。射流直径很小，传入的冲击波很快卸载消失；靶板尺寸大，传入靶板的冲击波能够深入地传播出去。射流与靶板碰撞后，其运动速度等于靶板碰撞后的质点运动速度，即碰撞点的运动速度，一般称其为破甲速度。,2 破甲作用,2.3破甲作用 碰撞后的射流没有消耗掉全部能量，不能破甲，但能扩大破孔直径。后续射流到达新碰撞点时，继续破甲，此时射流所碰撞的已不是静止状态的靶板质点，而是具有一定速度的靶板质点。新碰撞点的压力降降低（约为231

5、010pa），温度也低（约为1000K）。碰撞点周围的金属产生高速塑性变形，应变率很大。在碰撞点周围形成一个高温、高压、高应变率的区域。简称为“三高区”。,2 破甲作用,2.3破甲作用 靶板材料的强度可忽略。金属射流对靶板的侵彻过程，大致分为三个阶段：1.开坑阶段 开始阶段。碰撞点的高压和冲击波使靶板自由界面崩裂，靶板和射流残渣飞溅，在靶板中形成三高区。此阶段约占孔深的10%。,2 破甲作用,2.3破甲作用 2.准定常阶段 此阶段中的碰击压力不是很高，射流的能量变化缓慢，破甲参数和破孔的直径变化不大，基本上与时间无关，故称为准定常阶段。该阶段约占孔深的85%。,2 破甲作用,2.3破甲作用 3

6、.终止阶段 这一阶段约占5%首先，射流速度低，靶板强度阻止射流侵彻作用愈明显：其次，孔扩能力也下降，后续射流不能作用于靶孔的底部，而是作用于射流残渣上影响侵彻破甲的进行；再者，射流出现失稳（劲缩和断裂），影响破甲性能。当射流速度低于射流开始失去侵彻能力的所谓“临界速度”时，射流已不能继续侵彻破孔，而是堆积在坑底，使破甲过程结束。,2 破甲作用,2.3破甲作用 杵体，一般不能起破甲作用 杵体堵塞破孔，目前已出现无杵药型罩。在设计中，射流拉长的程度由炸高保证。射流太短不好，太长也将因射流的断裂而影响破甲性能。因而，应当恰当地选择炸高，以使射流的侵彻性能最好，这时的炸高称为最有利炸高。,3 空心装药

7、破甲弹的结构,空心装药破甲弹是第二次世界大战中出现的。早期的空心装药破甲弹，多采用旋转稳定方式，其外形基本上与普通炮弹一致。后来人们发现弹丸的高速旋转运动将破坏金属射流的稳定性，致使破甲威力大大降低。例如，对中口径破甲弹来说，当转速为每分钟2000转时，破甲深度竟下降3060%。目前，为了保证与提高破甲弹的威力，许多国家都采用了不旋转的或微旋转的尾翼稳定结构。此外，对于旋转稳定式，人们也进行了许多抗旋转结构的研究。为了适应各种火炮的要求，加上多年来破甲弹本身在结构上的发展，使破甲弹的结构多种多样。但一般来说，空心装药破甲弹大都又弹体、炸药装药、药型罩、隔板、引信和稳定装置等部分组成。它们的差别

8、，主要反映在火炮发射特点、弹形和稳定方式上。,3 空心装药破甲弹的结构,3.1 气缸式尾翼破甲弹 3.2 长鼻式破甲弹 3.3 具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹 3.4 火箭增程破甲弹,3 空心装药破甲弹的结构,3.1气缸式尾翼破甲弹 气缸式尾翼破甲弹，是因利用火药气体的压力推动活塞使尾翼张开而得名的。这种炮弹的结构，如图5-8所示。,图5-8 气缸式尾翼破甲弹的结构1-引信头部；2-头螺；3-药型罩；4-弹体壳；5-主药柱；6-引信底部；7-橡皮垫圈；8-尾翼座；9-尾翼（六片）；10-活塞；11-橡皮垫圈；12-螺塞；13-导线；14-隔板-；15-副药柱；16-支承座,3 空心装药破甲弹的结

9、构,3.1气缸式尾翼破甲弹 炸药装药 炸药装药是形成高速金属高压流的能源。炸药的能量高，所形成的射流速度就高，其破甲效果好，一般选用梯/黑（50/50）炸药或黑索金为主体的混合炸药或气他高能炸药。炸药的装填方法，可采用铸装、压装，或其它装药仿佛。药型罩 药型罩是形成聚能金属射流的关键零件，其形状有圆锥形、截锥形、喇叭形和扇状错位形等，但常用的是圆锥形药型罩。药型罩材料对破甲性能的影响很大，一般采用紫铜。隔板 隔板是改变爆轰波形，从而提高射流速度的重要零件，一般用塑料制成。引信 该弹配用压电引信。压电引信一般可分为引信头部和引信底部两个部分。引信头部主要为压电机构，在碰击目标时依靠电陶瓷的作用产

10、生高电压（可达V），供给引信底部之间，一般以导线相连；也有利用弹丸本身金属零件作为导电通路的。,3 空心装药破甲弹的结构,3.1气缸式尾翼破甲弹 稳定装置 该弹的稳定装置时由活塞、尾翼、尾翼座和销轴等零件构成。活塞安装在尾翼的中心孔内，尾翼以销轴与尾翼相连，翼片上的齿形与活塞上的齿形相啮合。平时六片尾翼相互靠拢；发射时高压的火药气体通过活塞上的中心孔进入活塞内腔。弹丸出炮口后，由于外面的压力骤然降低，活塞内腔的高压气体推动活塞运动，通过相互啮合的齿而使翼片绕销轴转动，将翼片向前张开并呈后掠状。翼片张开后，由结构本身保证“闭销”，而将翼片固定在张开位置。翼片张开的角度一般为。为了提高设计精度，在

11、翼片上制有左右的倾斜角，使弹丸在飞行中呈低速旋转。该弹翼片采用铝合金材料制成。气缸式尾翼破甲弹的稳定装置具有翼片张开迅速，同步性好和作用比较可靠的特点，有利于提高弹丸的射击精度。其缺点是结构较为复杂，加工精度要求也高。,3 空心装药破甲弹的结构,3.2长鼻式破甲弹 长鼻式破甲弹是因其采用瓶状结构的特殊弹形而得名的。这种弹形虽然使空气阻力增加，但却减小了头部的升力，从而给飞行稳定性带来好处。长鼻式破甲弹的结构形式很多，如瑞典84mm破甲弹（图5-9）、西德DM12式120mm破甲弹（图5-10）和我国100mm破甲弹（图5-11）等都有它各自的特点。,3 空心装药破甲弹的结构,3.2长鼻式破甲弹

12、 图5-9瑞典84mm破甲 弹外形示意图瑞典84mm 破甲弹采用了筒式稳定方 法。该弹以尾部的圆筒代 替尾翼，使弹丸质心位于 压力中心之前而获得飞行 稳定。这种长鼻式结构既可 用于滑膛炮，也可用于线膛炮。,图5-9瑞典84mm破甲弹外形示意图,3 空心装药破甲弹的结构,3.2长鼻式破甲弹 西德DM12式120mm破甲弹采用了固定尾翼稳定装置。该弹在提高破甲性能的同时，大大提高了其杀伤作用，从而使长鼻式破甲弹具有多用途弹的性能。这一点也正是长鼻式破甲弹的发展趋势。图5-10 西德DM-12式破甲弹结构示意图,3 空心装药破甲弹的结构,3.2长鼻式破甲弹 为了说明长鼻式破甲弹的结构组成，着重介绍一

13、下100mm破甲弹的特点。该弹配用于53年式100mm线膛加农炮和坦克上，主要用于对付坦克和装甲车辆，其结构如图5-11所示。该弹的主要诸元为：该弹稳定装置的翼片是通过销轴连接于尾杆的翼座上。由于翼片的质心较销轴中心距离弹丸轴线更近，所以发射时翼片的惯性力矩与剪切断销所需的剪切力矩之和，大于离心力所产生的力矩，因而翼片在膛内自锁而呈“合拢”状态。弹丸飞离炮口后，惯性力矩消失，在离心力作用下，切断销被剪断，翼片绕轴向后张开，并在迎面阻力作用下使翼片紧靠在定位销上。,3 空心装药破甲弹的结构,图5-11 100mm坦克炮用破甲弹 1-引信；2-传火管；3-头螺；4-药型罩、5-炸药；6-弹体；7-

14、传火管；8-起爆机；9-滑动弹带；10-压环；11-尾杆；12-销轴；13-切断销；14-定位销；15-曳光管。,3.2长鼻式破甲弹,3 空心装药破甲弹的结构,3.2长鼻式破甲弹 这种使尾翼张开的结构比较简单，既适用于高速旋转弹丸 也适用于低速旋转弹丸。其缺点是翼片张开的同步性较差，对弹丸的射击精度有一定影响。此外，这种结构有时会出现划膛现象，影响炮管的使用寿命。为了使弹丸低速旋转，该弹采用了滑动弹带结构，即将弹带镶嵌在弹座上。弹带座与弹体之间为动配合，并用带有螺纹的压环固定，以限制其轴向运动。这种结构既能在发射时起闭气作用，避免火药气体冲刷炮膛，延长寿命，又能使弹丸低速旋转；既有利于提高弹丸

15、的射击精度，又可保证破甲威力不受高速旋转的影响。滑动弹带可采用紫铜、陶铁或塑料（如聚四氟乙烯）等材料制造。,3 空心装药破甲弹的结构,3.3具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹 前已述及，旋转稳定破甲弹的破甲威力将因其高速旋转而下降。为了解决这一问题，人们在药型罩上采取了各种各样的措施，这里介绍的就是其中的实例。1.美152mmXM409E5式多用途破甲弹 美152mmXM409E5式多用途破甲弹是六十年代末期的产品，配用于坦克炮上。该弹的结构如图5-12所示。,3 空心装药破甲弹的结构,3.3具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹图5-12 美152mm多用途破甲弹1-引信头部；2-引信帽；3-导线；4-头螺

16、；5-连接螺圈；6-错位药型罩；7-弹体；8-炸药；9陶铁弹带；10-垫片；11-毯垫；12-引信顶部；13-压紧螺；14-曳光管；15底螺；16-药筒压紧螺。,3 空心装药破甲弹的结构,3.3具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹 该弹采用旋转稳定式结构，其弹带采用陶铁材料。为了克服弹丸旋转对破甲性能带来的影响，该弹采用了错位抗旋药型罩。这种错位抗旋药型罩是采用先冲压后挤压的方法制成的，其材料为紫铜（含铜量在99.9%以上）。如图5-13所示，该弹药型罩由16个圆锥扇形块组成，每块对应圆心角约为。这种药型罩之所以能够抗旋，是因为当炸药爆炸时，每一扇形块都由于错位而使压垮速度的方向不再朝向弹丸轴线，而是

17、偏离轴线并与半径为r圆弧相切（图5-14）。这样一来，形成的射流将是旋转的，如使其旋转方向与弹丸的旋转方向相反，即可抵消或减弱弹丸旋转运动对破甲性能的影响。,3 空心装药破甲弹的结构,3.3具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹,此外，该弹在弹丸底部采用了短底凹结构，有利于改善其射击精度。,图5-13 错位抗旋药型罩 图5-14 抗旋转原理示意图,3 空心装药破甲弹的结构,3.3具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹 2.法105mm破甲弹 该弹配用于法国AMX-30主战坦克炮上，其结构如图5-15所示。,图5-15 法国105mm破甲弹,3 空心装药破甲弹的结构,3.3具有抗旋结构的旋转稳定破甲弹 为了解决弹丸

18、的高速旋转对破甲性能的不利影响，该弹反聚能装药与弹体分开，并在两端设置滚珠轴承。发射时，虽然弹体作高速旋转运动，但装药部分却因惯性作用而不旋转或低速旋转，从而达到了抗旋目的。平时，在弹体与装药部分用脆弱元件锁住，防止它们之间的相对运动。该弱在弹底部还没有通气孔，其目的是减小轴承在发射时的受力。该弹由于采用旋转稳定，故其射击精度较高。,3 空心装药破甲弹的结构,3.4火箭增程破甲弹 火箭增程破甲弹是为增加直射距离而加装火箭发动机的。我国供步兵使用的轻型反坦克武器-69年式40mm火箭增程破甲弹，其结构如图5-16所示。该弹是由无坐力炮发射，依靠火箭发动机增程的弹种。该弹在结构上采用超口径战斗部、

19、展开式尾翼和火箭增程发动机。该弹的优点是火炮质量轻、机动性好、弹丸的直射距离较长和威力较大，其缺点是炮口速度小，受横风的影响较大；零部件数量多；生产工艺较复杂。,3 空心装药破甲弹的结构,3.4火箭增程破甲弹,图5-16 40mm火箭增程破甲弹示意图 1-引信头部；2-内锥罩；3-风帽；4-绝缘环；5-主装药；6-辅助药；7-弹体；8-喷管；9-燃烧室管；10-绝缘套；11-压紧环；12-药型罩；13-导电杆；14-隔板；15-衬套；16-引信底部；17-火箭装药；18-点火要；19-发射药,4 影响破甲威力的因素,4.1药型罩 4.2 炸高 4.3 隔板 4.4 起爆系统,4 影响破甲威力的

20、因素,射流破甲的临界速度：,首先介绍几个与破甲威力有关的金属射流特征数的含义：,金属射流开始失去侵彻靶板能力时的速度，又称射流的极限速度：,金属射流的有效长度：,是金属射流各断面的质点速度等于或大于破甲临界速度的这段金属射流长；,金属射流的密度：,是金属射流质量与其体积之比；,4 影响破甲威力的因素,金属射流的速度：,首先介绍几个与破甲威力有关的金属射流特征数的含义：,是金属射流的头部速度；,金属射流的稳定性：,是金属射流保证其连续状态的能力和其直线性的程度。,破甲威力，包括破甲深度、后效作用和金属射流的稳定性等。,药型罩锥角为60射流形成过程,中心偏心起爆（考察射流稳定性-直线性）,4 影响

21、破甲威力的因素,4.1药型罩 4.2 炸高 4.3 隔板 4.4 起爆系统,4 影响破甲威力的因素,4.1药型罩*,图5-17 常用药型罩的形状a-半球形 b-截锥形 c-喇叭形 d-圆锥形,（1）形状,药型罩是形成金属射流的主要零件。它的形状、锥角、壁厚、材料、加工质量等都对破甲威力具有显著影响。,4 影响破甲威力的因素,4.1药型罩*,试验表明：,喇叭形药型罩所形成的射流速度最高，圆锥形次之，半球形最差。,4 影响破甲威力的因素,图5-18双锥形药型罩,图5-19 M型药型罩,4.1药型罩*,4 影响破甲威力的因素,（2）锥角2,4.1药型罩*,图5-20 药型罩锥角,图5-21 不同锥角

22、药型罩形成射流的对比,锥角小，射流速度高，破甲深度大，但破孔直径小，后效作用及破甲稳定性差；锥角大，破甲深度有所降低，但破孔直径大，且后效作用及破甲稳定性好。,4 影响破甲威力的因素,4.1药型罩*,（3）壁厚,壁厚与药型罩材料、锥角、罩口径和装药有无外壳有关。总的来说，药型罩壁厚随罩材密度的减小而增加，随罩锥角的增大而增大，随外壳的加厚而增加。,为了改善射流性能，提高破甲效果，在实践中通常采用变壁厚药型罩。,4 影响破甲威力的因素,4.1药型罩*,（4）材料,原则上讲，要求药型罩材料密度大，塑性好、形成射流过程中不汽化。,当药型罩压垮后，形成连续不断裂的射流愈长，密度愈大，其破甲愈深。,复合

23、材料药型罩,4 影响破甲威力的因素,4.1药型罩*,（5）加工质量,药型罩一般采用冷冲压或旋压法制造，对于紫铜药型罩来说，用冷压法要比热冲后再进行切削加工的药型罩为好，其破甲深度可提高1020%。,药型罩壁厚差异使射流扭曲，影响破甲效果，所以在加工时应严格控制壁厚差（一般不大于0.1mm）。,4 影响破甲威力的因素,4.2 炸高*,炸高：聚能装药在爆炸瞬间，药型罩的底端面至靶板的距离。,静炸高：静止实验时的炸高。,动炸高：实弹射击时的炸高。,式中：H动炸高；L静炸高；弹丸着速；t弹丸碰击目标到炸药完全爆轰所需要的时间。,H=L+t,4 影响破甲威力的因素,4.2 炸高*,炸高过大，射流产生径向

24、分散和摆动，延伸到一定程度后出现颈缩和断裂；炸高过小，射流不能充分拉长，都使破甲威力降低。,与最低破甲威力相对应的炸高，称为最有利炸高。影响最有利炸高的因素有很多，诸如药型罩锥角、材料、炸药性能和有无隔板等都有关系。在一般情况下，最有利炸高的数值常根据实验结果确定。,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,隔板是指在炸药装药中，药型罩与起爆点之间设置的惰性体（如厚纸板、塑料、石墨等）或低速爆炸物。,隔板的作用，在于改变在药柱中传播的爆轰波形，控制爆轰方向和爆轰到达药型罩的时间，提高爆炸载荷，从而增加射流速度，达到提高破甲威力的目的。,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,图522 隔板、副药

25、柱、主装药及组合装配图,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,中心起爆,多点起爆,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,图523 破甲试验结果,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,隔板的形状可以是圆柱形、半球形、圆锥形和截锥形等。,图5-21 爆轰波形传播示意图,图5-21是爆轰波形在装药中的传播示意图。无隔板装药的爆轰波形是由起爆点发出的球面波，波阵面与罩母线的夹角为。,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,图5-21 爆轰

26、波形传播示意图,有隔板装药的爆轰波传播方向分两路，一路是由起爆点开始经过隔板向药型罩传播（因爆轰波通过隔板速度大大减小，故此路不起作用）；另一路是由起爆点开始绕过隔板向药型罩传播，这时，作用于药型罩上的爆轰波阵面与罩母线的夹角为。,4 影响破甲威力的因素,4.3 隔板*,显然,图5-21 爆轰波形传播示意图,理论分析与实验结果表明，作用于药型罩壁面上某点的初始压力与 角有关。对应紫铜药型罩，初始压力 的近似表达式为：,式中：爆压。,4 影响破甲威力的因素,4.4 起爆系统,对弹丸而言，起爆系统对破甲的影响就是引信对破甲的影响。引信作用时间影响炸高的大小。另外，引信雷管的起爆能量、导引传爆药、起

27、爆药等也直接影响到破甲威力和破甲稳定性。,除上面的影响因素外，还有炸药、弹丸的高速旋转运动以及壳体、靶板材料、弹丸碰击目标时的状态等也都有影响。,上述影响因素是相互联系的，从本质上讲，就是影响了射流的速度、质量、密度、有效长度和稳定性造成的。,5 自锻破片,自锻破片（SFF）又称爆炸形成弹丸（EFP），是一种新型的战斗部装药结构，它是在距离目标较远的位置处，起爆炸药，从而射出的大质量、高速度的破片，该破片称为自锻破片。自锻破片装药同一般破甲弹的聚能装药具有相似之处，只是药型罩的锥角不同。一般聚能装药采用圆锥形药型罩，其锥角一般为，而自锻破片装药则采用球缺形、双曲形或大角度圆锥形药罩，其锥角为。

28、根据自锻破片形成过程的不同，可将其分为翻转弹和杵体弹两种类型（图5-23）。翻转弹是由药型罩杯压垮时翻转形成的自锻破片，按照翻转程度的不同，翻转弹还可分为柱形翻转弹和蝶形翻转弹两种。杵体弹是由药型罩形成的射体和杵体的综合体。,5 自锻破片,与一般空心装药破甲弹相比，自锻破片对炸高的影响不敏感，即炸高的大小对侵彻深度影响不大。一般空心装药破甲弹有效炸高不超过5倍弹径，而自锻破片的最大炸高可达千倍弹径。此外，自锻破片的威力不因弹丸旋转而下降，而且其后效作用大，还能在装甲背面引起崩落效应。,图5-23 聚能 射流、翻转弹和杵体弹（a）金属射（b）翻转弹（c）杵体弹,5 自锻破片,5.1 形成原理 5

29、.2 影响因素,5 自锻破片,5.1 形成原理 1.药型罩翻转式 这种方式是形成自锻片的最普通、最常见的方式。当这种装药爆炸时，药型罩在爆炸载荷作用下，通过翻转、压缩和拉伸而形成翻转弹。“翻转”是药型罩变形过程的主要特点。锥角大于的圆锥罩和球缺罩一般都服从于这种变化方式；对于低碳钢药型罩，开始翻转的角度要小些，一般接近即可形成正常的翻转弹。为什么会出现翻转呢？应当说关键是锥角大。,5 自锻破片,5.1 形成原理 如图5-24所示，当爆轰波扫描过球缺罩顶部时，微元1首先向右运动；之后，微元2滞后，微元2也向轴向运动，但由于微元2的切线方向与轴线之间的夹角很大，故径向分速度较小，结果使微元2滞后，

30、微元1超前。这样，微元2不得不随微元1而翻转过来，此后各微元一一滞后，从而一一翻转。翻转的程度轻时，形成蝶形翻转弹丸（图5-25a）；完全翻转时，形成中空的柱形翻转弹（如图5-25b）.,5 自锻破片,5.1 形成原理,图5-24 球缺罩翻转 图5-25 翻转弹（a）蝶形翻转；（b）柱形翻转,5 自锻破片,5.1 形成原理 2.药型罩压垮法 药型罩向前压垮，形成杵体弹的过程与一般空心装药相似，不同之处是在压垮过程中，靠近外表面的材料与速度梯度较小的射流有机地结合成一体，形成单一的杵体，这就是所谓的杵体弹（图5-26）。这种特殊的过程，是依靠选定特殊形状和壁厚变化率的药型罩来实现。设计药型罩时，

31、要使底部得到的轴向速度略大于顶部外表面的轴向速度，形成的射流必须充满罩闭合以后形成的空间。同时，从罩顶内部挤出来的射流与外部药保持一定的速度梯度，以使杵体弹延伸到必要的长度，从而保证有效的穿甲作用。,5 自锻破片,5.1 形成原理,图5-26 杵体弹形成过程（a）双曲线形紫铜罩（b）双曲线形钢质药型罩,由于翻转弹与杵体弹形成的发放不同，但是柱形翻转弹与杵体弹在外形上比较相似。翻转弹的速度高于杵体弹，最高的可达3500m/s，而杵体弹可达20003000m/s，其中蝶形翻转弹有较好的气动外形。,5 自锻破片,5.2 影响因素 1.药型罩形状及锥角 等厚紫铜或钢质球缺罩一般形成翻转弹，此时球缺罩的

32、曲率半径是一非常重要的因素。锥角 为的变壁厚紫铜双曲线形药型罩形成杵体弹，弹锥角不能过小，否则速度梯度增加，引起杵体弹延伸过大，成为碎片；当锥角达到 时形成翻转弹。对钢质药型罩，由于可塑性下降，锥角等于 即形成正规杵体弹，而当锥角大至 时则形成带空心的杵体弹。,5 自锻破片,5.2 影响因素 2.药型罩材料 材料对破片的形状、速度分布及穿甲效果有很大影响。对普通聚能装药，药型罩的密度是一重要因素。密度高、塑性好、熔点较高的药型罩，其射流参数高，破甲效果好。对自锻破片装药来说，其结果恰恰相反。试验研究表明，以镁、铝、和铅的效果最好，钢的效果最差。在相同条件下，镁、铝药型罩形成的自锻破片，其头部速

33、度约比紫铜罩提高20%。,5.2 影响因素 3.药型罩厚度 对一定形状的药型罩，壁厚对自锻破片的形状和速度分布具有决定性的影响，由试验结果看：翻转弹一般采用等壁厚：杵体弹一般采用变壁厚，但壁厚的变化规律与小锥角时不同，从罩顶至底部厚度愈来愈薄。对杵体弹来说，罩底厚与顶部厚之比是一重要设计参数。,5 自锻破片,5 自锻破片,5.2 影响因素 4.装药外壳 就翻转弹来说，外壳的影响表现在两个方面，一是改变翻转弹的形状，二是影响翻转弹的速度。在同样情况下，有外壳时，翻转弹的锥角增大，弹道性能变坏，但是弹道的速度一般增大。,作业,1.聚能效应2.金属射流的形成原理3.影响破甲的因素有哪些？如何影响？如何解决？4.破甲弹的抗旋措施有哪些？5.自锻破片定义及形成原理,谢 谢,