【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于弹药的战斗部，具体涉及一种不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构。
技术介绍
1、聚能战斗部分为聚能破甲战斗部和爆炸成型弹丸(efp)战斗部，主要用来击毁坦克、装甲车辆和混凝土构筑工事等。聚能战斗部是依靠金属药型罩形成的金属射流/efp来击毁目标的，它对发射平台提供的初速要求不高，可适用于多种武器系统，如身管火炮(含无后坐力炮)、火箭炮(含肩扛式火箭筒)、抛投(航弹)、布设(地雷)、直升机/车载导弹等，是目前用的最多、最广的一种战斗部形式，已大量装备于坦克、装甲车辆、武装直升机、固定翼飞机、舰船等多种高价值平台。
2、传统的聚能战斗部结构如图1所示，主要由压环1、药型罩2、主药柱3、隔板4、副药柱5、压盖6、壳体7等组成。起爆装置一般安装于压盖的中心孔中，当导弹命中目标时，根据指令起爆副药柱，爆轰波绕过隔板向前传播，主药柱爆轰驱动药型罩，形成高速金属射流/efp。金属射流/efp侵彻进入目标内部，联合靶后破片对目标内部结构和人员设备进行毁伤。
3、随着对武器系统毁伤性能要求的不断提高，各种能量更高的炸药、发射药以及火工元件不断应用到弹药和战斗部中，而武器系统所处的战场环境却更为严酷，如何避免在火灾、子弹、破片、冲击波以及射流等剧烈外界刺激下引发的弹药爆炸，或使其被引爆的可能性最低，已经逐步成为弹药战斗部设计的基本要求，也就是弹药的不敏感要求。不敏感弹药在各种剧烈刺激条件下具有良好的稳定性，可以大大提高作战人员、武器装备的生存能力，大幅度降低对存贮、运输、维护的需求，减轻后勤保障的压力。我国在
4、聚能战斗部依靠药型罩形成的射流/efp等毁伤元侵彻防护结构，战斗部本体不要求承受高速撞击过载，因此传统聚能战斗部设计一般只考核勤务、发射和气动等场景下的振动冲击响应。考虑到战斗部结构强度要求较低，为提高装药量和破甲威力，壳体采用单层薄壁筒状结构，选用铝合金、镁合金或碳纤维复合材料等轻质材料。除了机械接口处，壳体厚度在1～3mm之间。这种战斗部结构对装药的约束较弱，热刺激条件下装药分解产生的气体容易释放，因此聚能战斗部在快速烤燃和慢速烤燃条件下响应等级较低。但是，由于壳体是单层薄壁结构，冲击刺激下能量在壳体中耗散少，输入装药中的能量大，所以聚能战斗部难以通过冲击刺激的不敏感性能考核，特别是在破片撞击试验中，战斗部响应为爆炸甚至爆轰。一般战斗部设计要求破片撞击下反应等级不高于燃烧，传统聚能战斗部技术与设计要求差距较大。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，在聚能装药外壁安装该结构，可有效耗散破片撞击下输入战斗部中的冲击能量，使得战斗部反应等级不超过燃烧，增强战斗部的不敏感性能。
3、(二)技术方案
4、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，所述复合壳体结构由内向外依次包括：壳体内层(7)、壳体芯层(8)和壳体表层(9)。
5、其中，所述壳体内层(7)和壳体表层(9)采用铝合金或镁合金轻质金属。
6、其中，所述壳体内层(7)和壳体表层(9)的厚度在1～3mm之间。
7、其中，所述壳体芯层(8)采用聚乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺或聚碳酸酯的低密度非金属材料。
8、其中，所述壳体芯层(8)的厚度在2～5mm之间。
9、其中，所述壳体芯层(8)加工成整体。
10、其中，所述壳体芯层(8)加工成在环向上分为若干瓣。
11、其中，战斗部装配时，先将药型罩、主药柱、隔板和副药柱用虫胶漆依次粘接固定，该部件称为合装药柱，合装药柱静止放置24小时以上，确保虫胶漆完全固化；
12、然后在壳体芯层内外表面涂上一定量硅橡胶，将壳体内层和壳体表层依次套在壳体芯层上，壳体内层和壳体表层两端通过螺钉或螺纹连接定位，由此形成复合壳体结构；
13、最后将合装药柱装入复合壳体结构内，在上下端面用分别压环和压盖压紧固定，形成聚能战斗部。
14、其中，所述聚能战斗部在受到破片撞击时，冲击波从壳体表层输入，壳体芯层非金属材料波阻抗低于壳体表层金属，在壳体表层和壳体芯层界面处先导冲击波幅值受到一定衰减，同时在反射波作用下后续冲击波也会减弱；
15、在较厚的壳体芯层中，高分子材料的粘性效应会进一步耗散冲击能量，同时壳体内层金属的支撑可以弥补壳体芯层强度的不足；
16、壳体内层金属的波阻抗大于装药波阻抗，因此冲击波在传入装药时会再次衰减。
17、其中，所述复合壳体结构的多界面设计能够大幅降低冲击波幅值，同时扰动冲击波形，进而耗散传入装药中的能量，使得装药反应不高于燃烧。
18、(三)有益效果
19、与现有技术相比较，本专利技术的关键点为：
20、(1)不敏感聚能战斗部抗破片撞击结构为三明治式复合壳体，由内层、芯层和表层组成。
21、(2)复合壳体内层和表层可采用铝合金或镁合金等轻质金属，厚度在1～3mm之间，芯层可采用聚乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺或聚碳酸酯等低密度非金属材料，厚度在2～5mm之间。芯层可以加工成整体或在环向上分为若干瓣。
22、(3)复合壳体材料选用基本原则为内层波阻抗大于装药，表层波阻抗大于芯层。
23、本专利技术的效果为：
24、本专利技术的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，在重量和厚度增加有限的情况下可以大幅衰减破片撞击的能量，使得战斗部反应等级由爆炸以上降为燃烧以下，增强战斗部的不敏感性能。复合壳体采用铝合金、镁合金、聚乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺或聚碳酸酯等轻质材料，密度较低，可以满足弹药系统对战斗部重量的约束。通过三层复合结构实现了波阻抗梯度变化，冲击波的幅值能够衰减50％以上，并且多次反射和透射扰动了冲击波形，有效降低了传入装药中的能量，从而可以在厚度增加有限的条件下实现降敏效果。
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1.一种不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述复合壳体结构由内向外依次包括：壳体内层(7)、壳体芯层(8)和壳体表层(9)。
2.如权利要求1所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体内层(7)和壳体表层(9)采用铝合金或镁合金轻质金属。
3.如权利要求2所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体内层(7)和壳体表层(9)的厚度在1～3mm之间。
4.如权利要求3所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体芯层(8)采用聚乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺或聚碳酸酯的低密度非金属材料。
5.如权利要求4所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体芯层(8)的厚度在2～5mm之间。
6.如权利要求5所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体芯层(8)加工成整体。
7.如权利要求5所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体芯层(8)加工成在环向上分为若干瓣。
...【技术特征摘要】
1.一种不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述复合壳体结构由内向外依次包括：壳体内层(7)、壳体芯层(8)和壳体表层(9)。
2.如权利要求1所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体内层(7)和壳体表层(9)采用铝合金或镁合金轻质金属。
3.如权利要求2所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体内层(7)和壳体表层(9)的厚度在1～3mm之间。
4.如权利要求3所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体芯层(8)采用聚乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺或聚碳酸酯的低密度非金属材料。
5.如权利要求4所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体芯层(8)的厚度在2～5mm之间。
6.如权利要求5所述的不敏感聚能战斗部抗破片撞击复合壳体结构，其特征在于，所述壳体芯层(8)加工成整...
【专利技术属性】
技术研发人员：余万千，郁锐，姬龙，汤江河，司雪娜，李睿，刘荣强，张海军，郭艺进，苏宗峰，庞春旭，
申请(专利权)人：西安现代控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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