一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法技术

本发明专利技术公开了一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，包括确定弹丸破片的飞散特性；布置试验弹丸和球形试验靶；统计区间内有效破片数；依据弹体的几何形状和弹体的起爆位置来判断弹丸破片在爆炸后的飞散情况；通过统计球形靶球面内各区间内的破片数，来计算破片的平均概率密度，通过确定误差引起的破片空间分布的不均匀性以及试验的可操作性与方便性，便于从误差的角度分析破片回收角越大越能准确体现出破片空间分布的实际情况，同时在确定试验的可操作性与方便性时，便于通过不同靶距上，不同回收角的最大球形靶高度之间的对应关系来进行综合性的判断，防止出现因球形靶太高，导致其制作困难和不便于统计破片的情况。导致其制作困难和不便于统计破片的情况。导致其制作困难和不便于统计破片的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法


[0001]本专利技术涉及弹丸破片空间分布
，具体为一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法。

技术介绍

[0002]步兵榴弹是指由单兵或班组携行使用，用于对付近距离目标的榴弹，主要包括手榴弹，枪榴弹及榴弹发射器弹药等，当小口径步兵榴弹爆炸后，其弹丸破片会以一定的方向进行飞散，其在空间的分布情况是确定弹丸杀伤作用场、计算杀伤面积的重要参数，因此需要通过试验的方法来研究榴弹弹丸破片在爆炸空间内的分布情况，从而方便统计出区间内有效的破片数量，以及计算出该统计区间内破片的平均概率密度；
[0003]然而在实际试验过程中，破片的飞散情况取决于许多因素，包括弹体的几何形状、装药性质、装药的结构情况、装药形状及起爆位置，而在目前的试验中，因未考虑该影响因素，从而无法了解弹丸破片的飞散特性，进一步导致试验过程中，因此上述因素导致的试验误差而影响试验计算结果的准确性，进一步降低了该试验结果对确定弹丸杀伤作用场、计算杀伤面积的参考价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，可以有效解决上述
技术介绍
中提出因未考虑该影响因素，从而无法了解弹丸破片的飞散特性，进一步导致试验过程中，因此上述因素导致的试验误差而影响试验计算结果的准确性，进一步降低了该试验结果对确定弹丸杀伤作用场、计算杀伤面积的参考价值的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，包括如下试验步骤：<br/>[0006]S1、确定弹丸破片的飞散特性；
[0007]S2、布置试验弹丸和球形试验靶；
[0008]S3、统计区间内有效破片数；
[0009]在S1中，主要依据弹体的几何形状和弹体的起爆位置来判断弹丸破片在爆炸后的飞散情况；
[0010]在S2中，具体布置试验弹丸和球形试验靶的过程中，还包括球形靶半径的确定和破片回收角的确定；
[0011]在S3中，主要通过统计球形靶球面内各区间内的破片数，来计算破片的平均概率密度。
[0012]根据上述技术方案，所述S1中，确定弹丸破片的飞散特性是指在小口径步兵榴弹爆炸后，弹丸破片会以一定的方向飞散，而破片的飞散情况取决于许多因素，其中主要包括弹体的几何形状、装药性质和装药的结构情况，后者主要由装药形状及起爆位置决定。
[0013]根据上述技术方案，在S1中，假定弹体炸药的起爆位置为O，起爆后，爆轰波由起爆
点以球面波向前传播，当爆轰波阵面达到A点时，该处弹体开始变形，并向C方向运动，经过时间T后，爆轰波阵面达到B点，弹体转过β角，设AB只改变方向，不改变长度，那么在等腰三角形ABC中可得：
[0014][0015]则
[0016][0017]式中：AB＝DT/sinα，D为爆轰波阵面速度；
[0018]假定由A至C的平均速度为Vp/2，Vp为破片初速，则
[0019]AC＝Vp.T/2
[0020]将AC，AB代入(1)式有：
[0021][0022]近似取则
[0023][0024]通过上式可以看出，随着起爆位置和弹丸内腔形状的不同，各处的α值不同，相应的飞散角β也不同。
[0025]根据上述技术方案，所述S2中，布置试验弹丸和球形试验靶是指通过球形靶的球面包围住弹丸的方式来进行弹丸破片的空间分布试验，试验时，将弹丸固定在球形靶中心，同时使弹丸的质心与球形靶的中心重合，弹丸轴线与球形靶中心线重合，弹丸头部指向球形靶的0
°
角位置。
[0026]根据上述技术方案，在试验过程中，为确定球面上各处的位置，用经纬线将球面划分为许多区域，将二经线所夹的区域称为球瓣，二纬线所夹的区域称为球带，球瓣和球带的位置分别用经角ψ和纬角表示；
[0027]则某微面ΔS
i
的位置可以用角坐标表示，如果落入ΔS
i
内的破片数为ΔN
i
，则该处的破片平均密度为：
[0028][0029]由于弹丸为轴对称的回转体，可以认为破片的飞散具有轴对称性，即认为破片在空间的分布规律与球瓣位置无关，因此球形靶试验时，只需设置一半圆柱形的靶，靶面上画出两条纬线在圆柱面上的投影，两者之间的区域即为球瓣，夹角Δψ为破片回收角，靶面上微元的位置仅由经角表示，用ΔN
i
表示通过球形靶第i区域的破片数，则通过确定第i个球带的破片数N
i
为：
[0030][0031]球形靶得到的破片总数为：
[0032][0033]式中：Z为球带数，
[0034]则第i个球带上破片分布密度为：
[0035][0036]第i个球带上破片平均概率密度为：
[0037][0038]根据上述技术方案，所述球形靶半径的确定主要考虑到弹丸爆炸后产生的冲击波不致于损坏靶板及爆炸产生的细小颗粒不能到达球形靶靶面；
[0039]在确定合理的球形靶半径时，通过检查靶面，观察靶面有无变形情况，以及有无爆炸产生的细小颗粒。
[0040]根据上述技术方案，所述破片回收角的确定是指在试验过程中，主要考虑以下两个方面：一是误差引起的破片空间分布的不均匀性；二是试验的可操作性与方便性。
[0041]根据上述技术方案，所述误差引起的破片空间分布的不均匀性具体指破片空间分布试验的误差情况，主要有：球形靶中心与弹丸质心不重合引起的误差，弹丸本身的不均匀性引起的空间分布不均匀性；
[0042]在具体的试验过程中，需要将球形靶中心与弹丸质心重合，由于球形靶中心确定误差和弹丸质心制造误差，二者重合实际上是达不到的，球形靶试验的出发点是破片飞散的对称性，在宏观上这一假设是满足的；
[0043]但由于弹丸的制造误差和装药微观结构的不均匀性，引起破片空间分布的不均匀性，因此，从误差的角度分析破片回收角越大越能准确体现出破片空间分布的实际情况。
[0044]根据上述技术方案，所述试验的可操作性与方便性是指试验方法的优劣不仅取决于理论上的先进性，而且也表现在可操作性与方便性上，破片回收角越大，破片拦截靶的高度越高，而球形靶太高，不仅使球形靶制作困难，而且不便于统计破片
[0045]因此，为合理的确定破片回收角，通过选取不同的破片回收角进行破片空间分布试验，从而根据试验结果来确定破片回收角。
[0046]根据上述技术方案，所述S3中，统计区间内有效破片数是指在弹丸位置和球形靶的位置布置后，并且在确定球形靶的半径和破片的回收角后，引爆弹丸，弹丸爆炸后，破片向四周飞散，并击中球面，根据球面上破片痕迹，就可得到有效破片数质量分布情况，统计球形靶球面内每个区间的有效破片数，并计算破片的平均概率密度。
[0047]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0048]1、通过对弹丸破片的飞散特性进行深入的分析和了解，方便在具体试验的过程中，快速的找寻对弹丸破片飞散特性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，其特征在于：包括如下试验步骤：S1、确定弹丸破片的飞散特性；S2、布置试验弹丸和球形试验靶；S3、统计区间内有效破片数；在S1中，主要依据弹体的几何形状和弹体的起爆位置来判断弹丸破片在爆炸后的飞散情况；在S2中，具体布置试验弹丸和球形试验靶的过程中，还包括球形靶半径的确定和破片回收角的确定；在S3中，主要通过统计球形靶球面内各区间内的破片数，来计算破片的平均概率密度。2.根据权利要求1所述的一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，其特征在于：所述S1中，确定弹丸破片的飞散特性是指在小口径步兵榴弹爆炸后，弹丸破片会以一定的方向飞散，而破片的飞散情况取决于许多因素，其中主要包括弹体的几何形状、装药性质和装药的结构情况，后者主要由装药形状及起爆位置决定。3.根据权利要求2所述的一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，其特征在于：在S1中，假定弹体炸药的起爆位置为O，起爆后，爆轰波由起爆点以球面波向前传播，当爆轰波阵面达到A点时，该处弹体开始变形，并向C方向运动，经过时间T后，爆轰波阵面达到B点，弹体转过β角，设AB只改变方向，不改变长度，那么在等腰三角形ABC中可得：则式中：AB＝DT/sinα，D为爆轰波阵面速度；假定由A至C的平均速度为Vp/2，Vp为破片初速，则AC＝Vp.T/2将AC，AB代入(1)式有：近似取则通过上式可以看出，随着起爆位置和弹丸内腔形状的不同，各处的α值不同，相应的飞散角β也不同。4.根据权利要求1所述的一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，其特征在于：所述S2中，布置试验弹丸和球形试验靶是指通过球形靶的球面包围住弹丸的方式来进行弹丸破片的空间分布试验，试验时，将弹丸固定在球形靶中心，同时使弹丸的质心与球形靶的中心重合，弹丸轴线与球形靶中心线重合，弹丸头部指向球形靶的0
°
角位置。
5.根据权利要求4所述的一种小口径步兵榴弹破片空间分布试验方法，其特征在于：在试验过程中，为确定球面上各处的位置，用经纬线将球面划分为许多区域，将二经线所夹的区域称为球瓣，二纬线所夹的区域称为球带，球瓣和球带的位置分别用经角ψ和纬角表示；则某微面ΔS
i
的位置可以用角坐标表示，如果落入ΔS
i
内的破片数为ΔN
i
，则该处的破片平均密度为：由于弹丸为轴对称的回转体，可以认为破片的飞散具有轴对称性，即认为破片在空间的分布规律与球瓣位置无关，因此球形靶试验时，只需设置一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲利森，徐鹏，李永喜，于立峣，刘子航，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八五六部队，
类型：发明
国别省市：