活性复合药型罩聚能装药毁伤效应测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种活性复合药型罩聚能装药毁伤效应测试装置及方法。本发明专利技术通过X光技术掌握破甲后金属碎片云分布特性；通过内置间隔靶不断引爆尾随剩余侵彻体，并通过靶板上爆裂孔面积及隆起高度表征活性复合药型罩聚能装药侵爆耦合毁伤效应；通过压力传感器获取罐内活性剩余侵彻体对间隔靶各靶板爆燃反应形成的超压

【技术实现步骤摘要】
活性复合药型罩聚能装药毁伤效应测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及聚能装药
，具体涉及一种活性复合药型罩聚能装药侵爆耦合毁伤效应测试装置及方法。

技术介绍

[0002]随着轻型坦克、装甲运兵车等大机动性、轻中型装甲类目标在战场上的作用日益显著，如何高效毁伤这类轻中型装甲战车，达到“一击必毁”的作战目的，是现代战争中面临的技术难题之一。特别是受惰性金属射流单一动能侵彻机理局限，传统聚能战斗部在反轻中型装甲类目标时，往往侵彻能力有余，但后效毁伤不足。与此同时，近年来受到广泛关注的活性药型罩，在聚能装药作用下形成的活性射流密度低、延展性不好，虽可对目标产生强后效毁伤，但侵彻深度十分有限，这极大程度上制约了活性材料技术在聚能战斗部上的应用。如能联合发挥传统金属药型罩与活性药型罩的优势，则能在兼顾侵彻深度的条件下，有效提升聚能战斗部的后效毁伤能力。为此，活性复合药型罩成为高效毁伤领域的研究重点，其在聚能作用下形成的活性复合射流前部为具有良好侵彻能力的金属射流，后部为可发生爆燃反应的活性尾随体，从而利用“动能侵彻和爆燃毁伤”两种机理的联合作用，实现对装甲目标贯穿的同时，提升对目标内部技术装备和人员的后效毁伤。具体来说，活性复合射流兼具金属射流大侵彻和活性射流强后效双重毁伤特性。当射流撞击装甲目标时，前驱金属射流利用动能侵彻装甲，在装甲上造成穿孔并在目标内部形成金属碎片云，随之活性尾随体随入目标内部，通过剧烈的爆燃反应释放大量化学能和气体产物。也就是说，活性复合射流利用金属碎片云、剩余侵彻体、爆燃超压等多元毁伤场实现对靶后目标的高效毁伤。
[0003]由此可见，活性复合射流具有强后效毁伤效应，实现对其后效毁伤效应的表征十分重要，是开展活性复合药型罩聚能装药结构优化设计的前提。然而，一方面，单一的金属射流静爆侵彻深度试验无法表征活性复合射流这种强后效毁伤效应；另一方面，单一的活性射流超压试验仅能给出活性射流内爆超压规律，无法表征多元毁伤场造成的侵爆耦合毁伤效应。换句话说，传统的聚能装药性能测试方法均不适用于活性复合药型罩聚能装药，造成活性复合药型罩聚能装药侵爆耦合毁伤效应与规律研究缺乏应有的测试方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种活性复合药型罩聚能装药侵爆耦合毁伤效应测试装置及方法，能够有效表征活性复合药型罩聚能装药对目标的侵爆耦合毁伤效应。
[0005]本专利技术的活性复合药型罩聚能装药毁伤效应测试装置，包括：炸高筒、装甲钢、测试罐、封盖、间隔靶、碎片回收模块、X光拍摄模块、压力传感器、数据采集模块和高速摄影模块；
[0006]其中，封盖密闭连接在测试罐的开口端；封盖上预留有通孔；待测试的活性复合药型罩聚能装药通过炸高筒和装甲钢固定在封盖外侧；间隔靶设置在测试罐内部，首层为钢靶，其余层为铝靶，且各铝靶的厚度依次递减、间隔依次递增；碎片回收模块位于测试罐内
部底部；
[0007]X光拍摄模块设置在测试罐开口端，用于拍摄活性复合药型罩聚能装药形成的活性复合射流穿透装甲钢后形成的金属碎片云；高速摄影模块用于记录活性尾随体对间隔靶的毁伤过程；压力传感器用于测量活性复合射流在间隔靶各靶板爆燃产生的超压，并通过数据采集模块采集输出。
[0008]较优的，所述封盖上的通孔的直径为0.1CD～0.3CD，其中，CD为活性复合药型罩聚能装药的装药直径。
[0009]较优的，所述间隔靶中，第1层为钢靶，厚度为0.05CD～0.15CD，其中，CD为活性复合药型罩聚能装药的装药直径；钢靶与封盖之间间距为2CD～4CD；其余层为铝靶，其中，第一层铝靶与第一层钢靶之间的距离为a1，且a1一般取值为1.0CD～3.0CD，则后续间隔依次为a
i+1
＝a
i
〃p，i为间隔顺序，取i＝1～n，p为系数，取决于活性复合射流质量分布特性，一般取p＝1.2～1.5，确保各铝靶层之间有效材料质量比较接近，更好地匹配表征剩余侵彻体和对应的超压特性。假设第一层铝靶厚度为b1，且b1一般取值为0.05CD～0.1CD，则后续铝靶厚度依次为b
j+1
＝b
j
〃q，j为铝靶板顺序，取j＝1～m，q为系数，也取决于活性复合射流质量分布特性，一般取q＝0.8～0.9。
[0010]较优的，碎片回收模块从前至后依次为软铝层、阻燃层和均质装甲层。
[0011]较优的，X光拍摄模块包括X光射线管和X光底片；X光发射管和X光底片分别安装在测试罐相对的侧壁上，两者中心位于同一高度。
[0012]较优的，高速摄影模块透过设置在测试罐侧壁上的观察窗记录活性尾随体对间隔靶的毁伤过程；所述观察窗采用一整块的透明有机玻璃制成。
[0013]较优的，高速摄影模块的拍摄幅值不低于8000幅/秒。
[0014]本专利技术提供了利用上述测试装置进行测试的方法，包括：
[0015]根据待测试的活性复合药型罩聚能装药，确定炸高筒、封盖上通孔、间隔靶各靶板厚度及间距的尺寸；根据待测试活性复合药型罩聚能装药的打击目标，确定装甲钢尺寸；
[0016]安装所述测试装置及待测试活性复合药型罩聚能装药；
[0017]引爆活性复合药型罩聚能装药；
[0018]根据X光拍摄模块连续拍摄的活性复合药型罩聚能装药形成的活性复合射流穿透装甲钢后形成的金属碎片云尺寸和速度，以及间隔靶第一层钢靶的毁伤情况，分析金属碎片云毁伤特性；通过高速摄影模块观察剩余侵彻体对间隔靶的毁伤行为；根据压力传感器获得的活性尾随体在罐体内不同位置的超压
‑
时间历程曲线以及间隔靶各铝靶的毁伤情况，分析侵爆联合的后效毁伤效应。
[0019]有益效果：
[0020](1)本专利技术装置结构简单，便于操作，可重复利用，改变间隔靶尺寸、间隔靶材料、间隔靶间距即可适用于各种活性复合药型罩聚能装药的毁伤效应测试，适用性广；本专利技术通过X光技术掌握破甲后金属碎片云分布特性；通过内置间隔靶不断引爆尾随剩余侵彻体，并通过靶板上爆裂孔面积及隆起高度表征活性复合药型罩聚能装药侵爆耦合毁伤效应；通过压力传感器获取罐内活性剩余侵彻体爆燃反应形成的超压
‑
时间曲线，分析活性剩余侵彻体能量释放特性；通过高速摄影观察剩余侵彻体等对间隔靶的侵爆耦合毁伤行为；并且设置碎片回收模块回收仍具有剩余动能的金属碎片，保护测试装置；本专利技术结构简单，便于
操作，可重复利用，能够实现对活性复合药型罩聚能装药的侵爆耦合毁伤效应的综合全面表征，有利于此类装药或战斗部的设计。
[0021](2)封盖M上的通孔直径为0.1CD～0.3CD，适用于现有各种活性复合药型罩，使得活性复合药型罩形成的射流在穿透装甲钢后能直接进入罐体，实验中就只需要换装甲钢板，而封盖M可以重复利用。
[0022](3)间隔靶中钢靶厚度为0.05CD～0.15CD，一方面通过钢靶上凹坑考核靶后碎片云动能毁伤能力，另一方面，钢靶能够阻止靶后碎片云对其余铝靶的毁伤，确保铝靶精确表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活性复合药型罩聚能装药毁伤效应测试装置，其特征在于，包括：炸高筒(B)、装甲钢(C)、测试罐(L)、封盖(M)、间隔靶(S)、碎片回收模块(K)、X光拍摄模块、压力传感器(F)、数据采集模块(G)和高速摄影模块(J)；其中，封盖(M)密闭连接在测试罐(L)的开口端；封盖(M)上预留有通孔；待测试的活性复合药型罩聚能装药通过炸高筒(B)和装甲钢(C)固定在封盖(M)外侧；间隔靶(S)设置在测试罐(L)内部，首层为钢靶，其余层为铝靶，且各铝靶的厚度依次递减、间隔依次递增；碎片回收模块(K)位于测试罐内部底部；X光拍摄模块设置在测试罐开口端，用于拍摄活性复合药型罩聚能装药形成的活性复合射流穿透装甲钢(C)后形成的金属碎片云；高速摄影模块(J)用于记录活性尾随体对间隔靶的毁伤过程；压力传感器(F)用于测量活性复合射流在间隔靶各靶板爆燃产生的超压，并通过数据采集模块(G)采集输出。2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述封盖(M)上的通孔的直径为0.1CD～0.3CD，其中，CD为活性复合药型罩聚能装药的装药直径。3.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述间隔靶中，第1层为钢靶，厚度为0.05CD～0.15CD，其中，CD为活性复合药型罩聚能装药的装药直径；钢靶与封盖之间间距为2CD～4CD；其余层为铝靶，其中，第一层铝靶与第一层钢靶之间的距离为a1，且a1为1.0CD～3.0CD，后续间隔依次为a
i+1
＝a
i
·
p，i为间隔顺序；第一层铝靶厚度为b1，且b1一般取值为0.05CD～0.1CD，后续铝靶厚度依次为b
j+1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海福，郑元枫，汪德武，贺元吉，赵宏伟，肖艳文，余庆波，葛超，郭焕果，李培亮，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：