终点效应

2023年12月5日发(作者：搞笑造句)

第一章：目标易损性

1.目标：弹药预计毁伤或取得其他军事效果的对象。

2.目标易损性：目标对于破坏的敏感性。

3.人员目标：人员在战场上易受许多杀伤手段损伤，尽管损伤人体的方式不同，但最终目的都在于使人丧失预定职能的能力。（一名士兵丧失战斗力，是指他丧失了执行作战任务的能力。在定义丧失战斗力时，应考虑四种战术情况：进攻，防御，充当预备队和后勤供应队）

4.人体对爆炸波超压的耐受程度有两点：①瞬时形成的超压比缓慢升高的超压造成更严重的后果，②持续时间长的超压对持续时间短的超压对人体损伤更严重。

5.人员受到的平移力是由爆炸风引起的，其大小取决于爆炸强度，人员至炸点的距离，地形条件以及人体方位等。

6人员对火焰和热辐射的易损性可分为闪光和火焰烧伤。

7人员对冲击波的易损性主要取决于爆炸时伴生的峰值超压和瞬时风动压的幅度和持续时间。

8易损性尺度：车辆运行所必须的某个零部件受到损伤从而导致车辆停驶时间超出某一规定时间，即认为遭到破坏。

9.地面车辆：分为装甲和非装甲，相对于破片和弹丸的易损性是由装甲的类型弹丸的着速等决定的。地面和地下建筑物：大多数破坏作用都能够破坏建筑物，须和目标的载荷与响应特征及制约响应。

10.车辆易损面积：指小于目标暴露面积的计算面积。其中命中概率等于目标被击中并毁伤的概率。（装甲车辆易损面积法：评定坦克的毁伤威力和将坦克分成若干不同单元区后分别考虑射弹对每一个单元区的毁伤威力，将单元一部分的M、F和K级破坏相加即可得到总破坏值。非装甲车辆的易损面积法：目标暴露面积与单元破片平均毁伤概率之积）

11车辆易损性：①受到损坏方式：破片、穿甲弹、冲击波、火焰、热辐射、电子干扰危害成员等。②装甲车辆a，装甲战斗车：参与进攻作战并参加冲击行动；AFV：唯一采用抵御穿甲弹和空心装药破甲弹的车辆；AIV/AAV：参与进攻作战，不参加冲击行动。装甲战斗车辆、坦克：火力强大，机动性好，冲击能力强，良好的装甲防护；毁伤等级：M级损坏，丧失行动能力；F级损坏：丧失设计能力；K级损坏：完全损坏。

b，非装甲车辆两种形式：向战斗部队提供后勤支援为主要任务的运输车辆；用来作为运载工具的无装甲防护轮胎式或履带式车辆.

12装甲战斗车辆易损性：通常是从他抵御穿甲弹、破片杀伤弹和破甲弹贯穿作用能力，以及其结构抵御爆破手榴弹或核弹冲击波的能力来考虑的。

13坦克破坏分两类：①坦克或部件遭受机械功能损坏的结构性破坏②由结构性破坏导致的性能破坏。

14丧失战斗力判据中常采用时间因素，指自受伤直到丧失功能而不能有效地执行战斗任务为止的时间。

15.常用命中一次使目标丧失战斗力的条件概率来表述人员对破片，枪弹和小箭的易损性。该概率是根据破片，枪弹或小箭的质量，迎风面积，形状和着速确定的，因为这些因素将决定创伤的深度，大小和轻重程度。

16杀伤标准：指有效地杀伤目标时杀伤元素参数的极限值。

34受伤形式：破片、枪弹、小箭、冲击波、化学毒剂、生物试剂以及热辐射和核辐射。

战术情况：进攻、防御、充当预备队、后勤供应。

丧失战斗力：失去听、说、看、想能力。

1 17破片，枪弹和小箭的杀伤标准有以下几种：①动能标准：Ed12mv0，其中m为破片质22Edmv0量，v0为破片枪弹目标的着速。②比动能标准：ed，其中A为破片与目标遭A2A遇面积的数学期望。③破片质量标准：直观的表示破片对目标的杀伤效率，但实质仍是破片动能杀伤标准。④破片分布密度标准：有效破片的密度越大命中目标和杀伤目标概率越大。

18冲击波效应可划分为三个阶段：①初始阶段：初始阶段冲击波效应产生的损伤直接与冲击波阵面的峰值超压有关。冲击波到来时，伴随有急剧的压力突跃，该压力通过压迫作用损伤人体②第二阶段：冲击波效应指瞬时风驱动侵彻体造成的损伤。该效应取决于飞行的速度，质量，大小，形状，成分和密度，以及命中人体的具体部位和组织③第三阶段：冲击波效应定义为冲击波和风动压造成目标整位移而导致的损伤。这类损伤依据身体承受加速和减速负荷的部位，负荷的大小及人体对负荷的耐受力来决定。

19平均有效破坏面积（MAE）：命中概率乘以单发破坏面积。

20.易损面积：特定目标的易损面积指该目标单元遭受不低于规定程度破坏所需要的命中区域的面积。

21采用易损面积来确定命中弹丸对车辆的毁伤概率来衡量毁伤威力。

22对于空中爆炸波而言，目标遭受破坏程度往往受到载荷的大小和持续时间，目标构件的倾斜程度和弹性等因素的影响。

23.空中爆炸波对物体施加的载荷由入射爆炸波的超压和风动压两部分作用力构成。

24.空中爆炸波对建筑的作用形式：①绕射阶段载荷：爆炸波冲击建筑物时会发生反射，反射后形成的超压大于入射超压波。随后，反射波超压很快降至入射超压水平。爆炸波在传播过程中遇到建筑物时，将沿其外侧绕射，使建筑物各侧均受超压②在绕射阶段，直到爆炸波完全通过之后，建筑物一直在承受着风动压的作用。这种载荷称为曳力载荷。对大型封闭建筑物而言，拖曳阶段载荷比绕射阶段的超压载荷小得多。对于桥，梁绕射阶段承受的实际载荷时间短，但拖曳阶段曳力载荷作用时间却很长。

25空中爆炸波其破坏程度分为：快速毁伤、慢速毁伤、不堪使用。

空中爆炸破片其破坏程度分为：A级毁伤、B级毁伤。

26决定结构响应特性和破坏程度的参量有：强度极限，震动周期，延性，尺寸和质量。

27地面建筑物破坏形式：①空中爆破波a来源：常规高能炸药、核武器、高爆弹b作用形式：入射爆炸波的超压、风动压②地下冲击波③火灾

28.地下建筑物破坏形式：①空中爆炸波，破坏覆土轻质建筑物和浅埋地下建筑的主要因素②地下冲击波

29.地下冲击波和成坑效应对地下建筑物的破坏作用，取决于建筑结构的大小，形状，韧性和相对爆炸点的方向，以及土壤和岩石特征等。

30衡量武器效率两个方面：①平均有效破坏面积②易损面积

31电力系统：包括发电，送电，变电，配电，用电设备，也包括调相调压，限制电路电流，加强稳定等辅助设施，也包括继电保护，调度通讯，运动和自动调控设备等二次系统的种种装备。

32大电力系统短路毁伤易损性：是指大电力系统中的一个或多个变电站受到导电纤维子弹攻击失能后，产生连带效应造成自身全系统失能的敏感性。

33破坏百分率所需要地面弹药密度关系式：F1e2MD

2F—要求的破坏百分率，M—平均有效破坏面积（m/t），D—要求的弹药密度t/m。

2 第二章：破片效应

1.破片：指金属壳体在内部炸药装药爆炸作用下猝然解体而产生的一种杀伤元件。（其特征参数包括破片数量破片初速破质量分布和空间分布）

2.破片效应：则是这种杀伤元件对有生目标的杀伤破坏作用。

3.破片主要作用：以其质量高速撞击和击穿目标，并在目标内产生引燃和引爆作用。

4破片形成理论：大多数通过爆炸和破片产生破坏作用的弹药或战斗部，均由一定厚度的金属壳体和高能炸药组成。高能炸药爆炸后，壳体在爆轰波和爆轰产物的高压作用下发生膨胀、变形、破裂，乃至破碎。壳体破碎后形成分散的破片，爆轰产物溢出，并包围破片。破片在爆轰产物作用下一直被加速，直到爆轰产物膨胀速度相对破片运动可以忽略位置。破片停止加速时，可视战斗部内弹道结束，但要确切定出这个时间将是很困难的。之后由于爆轰产物和冲击波速度衰减迅速，而破片速度衰减较慢，最后破片将冲到爆轰产物和冲击波的前面。

5破片形成过程：引信引爆炸药后，爆轰波的高速传播，爆轰过程中生成的爆轰产物作用在弹体壁上使其快速膨胀变形，当变形达到一定程度时弹体内部最薄弱环节处首先形成裂纹并逐步扩散，由于爆轰产物继续膨胀做功，弹体变形逐渐膨胀做功，弹体变形逐渐增大不断产生新的裂纹，当这些裂纹彼此相交后弹体形成了破片。

6破甲终止的原因：①射流速度降低，临界速度与射流和靶板材料有关②射流残渣堆积，使后续射流和孔底隔开③射流断裂，别且翻转或偏离轴线。

7破片初速：壳体破碎瞬间的膨胀速度。以v0表示。

能量法假设（破片初速理论假设）：①在炸药与金属系统中，炸药的化学能量完全转换成了产物气体的动能和金属壳体的动能，赋予他们以初速度。②产物气体的速度沿径向分布是线性的，且在通过壳体厚度期间与壳体运动速度相同。③炸药爆轰后，产物气体均匀膨胀，且密度到处相等。④忽略反应区后产生的稀疏波的影响。

9.影响破片初速的因素①炸药种类：药种类不同代表破片速度的差异是显著的，炸药做工能力越大，破片获得初速越高②炸药装药约束：在L/D＞2的圆柱形装药中，端部效应影响较小，且随着L/D值的增大，端部效应对破片速度的影响越来越小。当L/D2时，由于端部稀疏波的影响，很少有破片能达到Gurney方程预测的破片速度③战斗部长径比：L/D<1.5时，速度值变化显著；L/D1.5时，速度趋于稳定④壳体材料：塑性材料的壳体，可获得最大破片初速。

10.爆炸型弹丸或战斗部上破片类型：①自然破片：其特性取决于壳体的材料与制造工艺，炸药类型与装填方法，装药和金属壳体的质量比，壳体厚度和形状，以及起爆点的位置等②可控破片：指战斗部壳体以特定的破碎型式形成的破片，破片的最终形状是在爆炸产物作用下壳体膨胀过程中形成的③预制破片：典型形状有立方体，杆状体，球形和箭形体。

11.静压破坏理论：战斗部科士威一个承受内压等于爆轰压力的圆筒形容器，当压力超过壳体的屈服极限时，壳体产生拉伸或剪切破坏。拉伸破裂出现在垂直于应力的平面上，剪切破裂则发生在最大剪应力方向。（ 结论：拉伸破坏发生在径向；剪切破坏在、r成45方向；破坏形式：脆性材料，拉伸破坏；韧性材料，拉伸、剪切破片。）

0$12.动压破坏理论：假设壳壁变形时均匀的，随着壳体向外膨胀爆轰产物的压力下降，当壳壁应力系统达到某一状态后壳体上产生裂纹，按照Taylor提出的壳体断裂的拉伸应力准则，径向裂纹能在壳体的同向拉伸力区域出现，并沿拉伸应力区域传播，当壳体内壁存在的压缩应力区域的厚度小到零时，裂纹传播到内表面，整个壳体完全破裂（结论：膨胀时壳体不发生破碎。）

3 13Gurney比能2E与炸药爆速成线性关系，其方程为2E0.520.28De（De为炸药的爆速）

14壳形球体破片初速公式：v02E10.6，此时产物气体的虚拟质量为m13C5

16.创伤弹道学：研究枪弹头，破片等抛射体在人体内的运动规律及其对机体影响的学科

17研究创伤弹道的目的：①指导杀伤武器的研制，试验②为火器伤的诊断，治疗及预防提供理论根据和处理原则。

18创伤弹道研究的三个基本方法：①战场实际调查统计②动物实验研究③非生物模拟实验

19创伤弹道的形态：①贯通伤道：抛射体正位贯穿机体形成的伤道。抛射体速度较高且章动角较大时，入口大于出口。当抛射体减速剧烈，失稳翻滚时，出口常大于入口②盲管伤道：这种伤道以破片产生的为多。在这种情况下抛射体能量全部消耗在组织内，而且抛射体本身也滞留在组织内，因而在相同条件下，往往盲管伤道比贯通伤道更严重，更难处理③切线伤道：伤道为不封闭的浅沟状。由于告诉抛射体擦过组织时会产生很大的侧冲力，因此常造成深部组织器官的损伤。

20抛射体致伤机理：当高速抛射体进入组织时，组织微团在抛射体作用下获得动能后，又在惯性力作用下从弹道向外喷射，即沿着某一曲线与抛射体表面分离，并在其后方形成一小空腔，这些大量的小空腔联合就形成了连续而扩大的空腔

21散飞角：22,为半锥角。

fAx,y$22杀伤面积：单发武器摧毁目标的概率恰恰就是战斗部命中一定面积的概率，此面积成杀伤面积。Px,y1e A(x,y)为(x,y)处的目标相对对于爆炸点(0,0,H)的暴露面积，ρf为目标区杀伤破片的密度。

23.的物理意义：表示了破片在飞行过程中保存速度的能力。越大，表明破片保存速度的能力越小，速度损失快；反之越小，表明破片保存速度的能力越大，速度损失慢。

24.影响α大小的因素主要是①质量mf；②气动阻力系数CD：是马赫数的函数③当地空气密度ρa=ρa0H(y)，是关于高度的函数④破片展现面积S=φmf2//3。

25.弹道极限的概念？

答：给定弹丸规定着角贯穿给定类型靶板和厚度的靶板所需的最低着速。

4 第三章：穿甲效应

1.穿甲效应：穿甲弹、破片对装甲混凝土等介质的侵彻或贯穿，研究弹丸与目标的相互作用规律。（作用结果：①贯穿：指弹体穿透靶板②嵌入：指弹体停止在靶中③跳飞：指弹体被靶板弹开）

2.按厚度将靶分类：①薄靶：弹体在侵彻过程中，靶板中的应力和应变沿厚度方向上没有梯度分布可以忽略的靶板，称为薄靶②中厚靶：在穿甲全程中，靶板背面边界的影响都不容忽略的靶板，称为中厚靶③厚靶：弹体侵在靶板中通过了相当远的距离后才感到靶板背表面的影响的靶板，称为厚靶④半无限靶：在穿甲过程中，不计靶板背面边界影响的靶板，称为半无限靶。

3薄靶板穿甲结论：薄靶板在非穿孔性破坏中，有两种由于塑性变形而造成的位移，一是在弹头接触部分，靶板产生与弹头形状完全相同的隆起变形。二是由于靶板弯曲而造成的盘形凹陷变形。

4薄靶板破坏形式：脆性断裂，延性穿孔，花瓣型破坏，冲塞，崩落和痂片，破片。

5按靶的结构组成分类：均质靶，非均质靶，复合靶，间隔靶

$6贯穿破坏形式：①脆性穿孔：当靶板材料的拉伸强度明显低于压缩强度时，冲击应力会造成大量从穿孔向外延伸的径向裂纹②延性破孔：当尖头弹体贯穿延性较好的靶板时，弹体将靶板材料挤向四周的穿孔运动③瓣裂穿孔：当尖头弹体贯穿薄板时，靶板径向出现断裂并翘曲形成花瓣状的破坏④冲塞：当头部较钝的弹体冲击硬度较高的靶板时，靶上会被冲下一块圆饼状靶块，这种贯穿破坏形式称为冲塞⑤破碎穿孔：高速弹体冲击靶板时，如果相对冲击速度大于弹体塑性波速，冲击界面的冲击波将使弹体头部不断破碎，靶板材料在冲击波和弹体碎渣作用下形成较大的穿孔。

7用冲击状态图来表征冲击条件与冲击效应的关系。

8德马尔（De Marre）公式假设条件：①弹丸是刚性体，在冲击装甲时不变形②弹丸在装甲内的行程为直线运动，同时不考虑其旋转运动③弹丸的动能全部用于侵彻装甲④装甲为一般厚度，性能均匀，固定结实可靠。

9德马尔公式的意义：已知弹丸结构和弹道参数的情况下，用以计算某一个给定厚度的靶板所需弹道极限v1；反之，若已知弹道着速和其他相关弹道参数，则可预测击穿的靶板厚度T

10冲塞破坏：钝头弹体冲击硬度较高的靶板时，往往造成在冲击区域周边靶板材料的剪切破坏，从靶板上冲下一块圆饼状的靶块。（一般平头弹体冲下的塞块较规则，冲塞能量消耗也较小；弹体头部越尖锐，冲塞的能量消耗也越大，塞块形状越不规则）

11能量守恒模型：这一模型把冲塞问题一般化，即弹体的密度和靶的密度可以不相同；弹体不一定要求是刚性的；塞块不一定与弹体同直径。（形成塞块所损失的能量为Ws，Ws包括：从靶板上剪切下塞块所损耗的剪切动能；冲塞过程中传播出去的热能；通过弹塑性应力波传播出去的能量以及其他未计的能量）

13空穴装药：一段具有空穴而在另一端起爆的柱型装药。

$14空腔膨胀理论（空穴膨胀理论）：空穴在无限不可压缩和线性硬化弹塑性介质中的准静态膨胀过程。锁变塑性区：r2p；锁变弹性区：r2e。

15锁变：指体应变为常数。（锁变塑性区：r2p；锁变弹性区：r2e）

16准静态膨胀模型将空穴周围介质由内至外分为三个区：锁变塑性区，锁变弹性区，无应力区。

5 17长杆弹飞溅开坑阶段特点：破碎物的飞溅速度较其他阶段高；弹体的头部形状急剧变化；靶板材料流动状态复杂，在冲击波的作用下，有时会出现飞溅；开坑阶段冲击界面的压力最高，靶板正面有皇冠状翻唇现象。

18撞击速度分类：①最低速度范围（0~25m/s）②亚弹速范围（25~500m/s）

③弹速范围（500~1300m/s）④高弹速范围（1300~3000m/s）⑤超高速范围（＞3000m/s）

19撞击相图：在不同撞击速度和撞击角下，弹体撞击后的状态图。

20弹道极限的定义？所谓弹道极限指弹丸以规定着角贯穿给定类型和厚度的装甲所需的着速，通常认为弹道极限时下面两种速度的平均值：一弹体部分侵入靶板的最高速度；二完全贯穿靶板的最低速度。

当前采用的弹道极限有三种

①美国陆军弹道极限标准：指弹丸在装甲中传出一个通孔，但板后不要求有飞散破片所需的最低速度，亦即弹顶刚好达到靶板的背面。

②“防御”弹道极限标准：指弹丸穿透装甲，且在靶后产生具有能量破片所需的最低速度，或弹头部已穿出而弹头底平面刚好到达靶板背面。

③海军弹道极限标准：指弹丸完全穿过装甲所需的最低速度。

21薄板扩孔理论：①对称扩孔Rp/T3②厚度变化偏于一侧，没有发生弯曲Rp/T[3,8]③厚度变化偏于一侧，靶板发生弯曲Rp/T8。

22板花瓣形穿孔有效质量的物理意义：速度与弹丸速度相同，动量变化与靶板动量相同的变形靶的质量。

18影响EFP形状的关键因素：①锥角②药型罩厚度

19EFP与金属射流的区别：①EFP以超过2km/s的速度冲击靶板，射流头部速度为6~8km/s

②EFP速度梯度小，拉伸不是很大稳定时速度恒定一致，射流有速度梯度。③射流对炸高要求苛刻，EFP对炸高要求不明显。

20侵彻体分为：聚能装药射流、半球装药侵彻体、爆炸成形弹丸。

21药形罩：①锥角260②形状：锥形、喇叭形③290时，射流与速度梯度不明显，但有速度梯度的存在。

22药型罩材料特点：可压缩性小，密度高，延性大，声速高。

23平面轴对称碰撞后对射流形成准则：V2为药型罩流动速度，C为药型罩材料的体积声速，βc为超音速碰撞时形成附体冲击波的最大角度①对于亚音速压合，V2﹤C，总会形成一密实的凝聚射流②对于超音速压合，V2﹥C，如果β﹥βc，对于一给定的V2将形成射流，但射流不凝聚③对于β﹤βc的超音速压合，将不会形成射流。

24后效作用：聚能金属射流穿靶后，对靶板后面的乘员、仪器设备等破坏程度。

25.爆炸成型弹丸及特点？

答：爆炸成型弹丸：聚能装药的聚能效应，使大锥角(2α﹥120°)的金属药型罩产生轴向压合，药型罩翻转形成杵体，比杵体速度梯度小，称为EFP，即爆炸成型弹丸。

特点：速度较大，速度梯度小，后效作用大，对炸高不敏感，长径比较小，外形较粗。

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6 第四章：聚能破甲效应

1.聚能效应：一端具有空穴在另一端起爆的柱形装药称为空穴装药。当药柱在另一端起爆时，在空穴端将造成爆轰产物的能量聚集形成聚能气流，可大大提高局部作用力，在金属极上造成一个较深的空穴的各种现象称为聚能效应。

2.聚能气流：药柱在另一端起爆时，在空穴端将造成爆轰产物的能量聚集。

3聚能气流的特点：高压、高速、高密度、轴向汇聚、稀疏效应。

4聚能射流形成理论：在药型罩压合过程中，爆轰波产生相当大的压力，以致药型罩材料的强度可以忽略不计。稳态模型预测的射流长度不变，它等于锥形药型罩母线长度，然而，聚能装药射流具有速度和梯度，头部运行快，尾部运行慢，因而造成射流的拉伸，乃至断裂。

5射流：空穴弹引爆后，炸药内产生爆轰波，金属药型罩在高压爆轰产物作用下产生加速运动并向装药轴向压合，发生碰撞，挤压，在轴线上汇聚或连续高速的射流。

$6射流特点：速度大、变形大、温度高、密度大、炸高药型罩D部到靶板距离使射流充分延伸但不致拉断

7射流形成物理过程：聚能装药→药形罩→轴向压合、碰撞

8射流形成临界条件：1对于亚音速压合，V2＜C，总会形成一密实的凝聚射流2对于超音速压合，V2＞C，如果β＞βc，对于一给定的V将会形成射流，但射流不凝聚3对于β＜βc的超音速压合，将不会形成射流。

9炸高：药形罩底部至靶板表面距离。

10破甲射流的不稳定性，表现为颈缩与断裂。

11射流破甲的阶段：①开坑阶段，破甲过程开始，从射流头部接触靶板到射流在靶板内建立稳定的三高区域为止②准定常阶段，射流对三高阶段的靶板的侵彻阶段参数的变化基本与时间无关③终止阶段，首先射流速度很低，靶板强度作用愈来愈明显，其次，破甲速度减小，扩孔能力减小，残渣堆积使破甲结束。

12.射流失稳：是由表面张力引起，而聚能射流的塑性失稳，主要受材料强度和流动应力（射流强度）控制。

13射流失稳两种情况：①高速失稳，这是由于射流在空气中的运动速度极高，头部速度的马赫数高达20以上，这时头部受到空气动力作用而产生震荡失稳，射流的高速段失稳属于这种情况②拉伸断裂失稳，一般首先头部发生颈缩，然后出现断裂，随着速度梯度的作用，颈缩和断裂的地方越来越多，最后扩展到全部射流。

14金属射流侵彻的定常不可压缩理想流体理论的基本假设：①金属射流无速度梯度②侵彻速度不变③射流和靶板都是不可压缩理想流体④射流各段在侵彻中不相互影响

15影响破甲威力的因素：①炸药：提高破甲威力，应尽量选取高爆压炸药，当炸药选定后，可适当提高装填密度；随着装药直径和长度的增加，侵彻深度增加，一般呈线性关系。②药形罩：a，药形罩应选材料密度大、塑性好，在形成射流过程中不气化；b，药形罩锥角存在一最佳范围通常在35~60之间选取。③隔板：可以改变在装药中传播的爆轰波形状，控制爆轰波传播方向和到药形罩表面的时间。④炸高：最大侵彻深度对应的炸高称为最佳炸高，最佳炸高均为口部直径的1~3倍。⑤战斗部壳体：增加壳体后改变隔板尺寸，提高破甲效果，无隔板改变锥角和药柱锥锥度。⑥旋转运动：战斗部旋速越高，破孔越浅越粗，孔表面粗糙且不规则。⑦靶板材料：抗拉强度增加，侵彻深度明显下降。

战斗部由金属药形罩、壳体、炸药装药和雷管组成。

19.破甲终止的原因：①射流速度降低，临界速度与射流和靶板材料有关②射流残渣堆积，使后续射流和孔底隔开③射流断裂，别且翻转或偏离轴线。

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00第五章：空气中爆炸

631.空气中爆炸定义：炸药在空气中爆炸，瞬时（10s量级）转变为高温（10K量级）和10高压（10Pa量级）的类似于气体的爆炸产物。

52.稀疏波：炸药在空气中爆炸，由于空气的初始压力（10Pa量级）和密度都很低，于是爆炸产物急剧膨胀，导致压力和密度的下降，在爆炸产物中形成稀疏波。同时爆炸产物膨胀，强烈压缩空气，在空气中形成爆炸空气冲击波

3.爆炸空气冲击波：压力波和稀疏波与爆炸产物分离独立的向前传播，形成一个尾部带有稀疏波区（或负压区）的空气冲击波。

4.爆炸空气冲击波与普通冲击波的区别：爆炸空气冲击波有别于普通的冲击波，其尾部带有负压区（稀疏区）。爆炸空气冲击波随着传播距离的增加，其峰值压力不断减小，正压区不断被拉宽。

5爆炸冲击波的特点：1带有负压区的空气冲击波2正压区不断变宽

6爆炸空气冲击波的有关参数：冲击波峰值，压力，传播速度和质点速度。

7.爆炸产物膨胀规律可近似的认为符合多方指数型状态方程：Pvconst。其中是多方指数，与爆炸产物的组成和密度有关，密度越大值越大。

8.随爆炸空气冲击波的传播，其压力和传播速度等参数迅速下降原因：①波阵面上的单位面积能量迅速减少；②单位质量空气的平均能量不断下降；③始终存在着因空气冲击绝热压缩而产生的不可逆的能量损失。

9.峰值超压：冲击波峰值压力与环境压力之差。

10.初始冲击波：当爆轰波到达炸药和空气界面时，瞬时在空气中形成强冲击波。

11.反射冲击波：当空气冲击波遇到刚性壁面时，质点速度立刻变为零，壁面处质点不断聚积，使压力和密度增加于是形成反射冲击波。

12.破坏距离：炸药爆炸对目标造成破坏的最大距离，用ra表示。rakaw

13.安全距离：对目标不造成破坏的最小距离，用rb表示，rbkbw（ra，rb的单位为m，为装药量，单位kg）

14.空气冲击波的绕流：①绕流波沿地面运动，大约在离墙后2H（H指墙高）的地方形成马赫反射，这时冲击波的压力大为加强。②如果冲击波对高而不宽的障碍物作用，如烟囱等建筑物，发生如图所示情况，其特点是墙的两侧同时产生绕流，当两个绕流过墙继续运动时就发生相互碰撞现象，碰撞区的压力骤然升高。③高、宽都不很大的墙，受到冲击波作用后绕流同时产生于墙的顶端和两侧，这时在墙的后壁某处会出现三个绕流波汇聚作用合成波区，该处压力很高。因此，在利用墙作防护时，必须注意墙后某处的破坏作用可能比无墙时更加厉害。

D0.75T0.7 17De Marre公式：v1A0.5mscosc假设条件：①弹丸是刚性体，在冲击装甲时不变形②弹丸在装甲内的行程为直线运动，同时不考虑其旋转运动③弹丸的动能全部用于侵彻装甲④装甲为一般厚度，性能均匀，固定结实可靠。

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15.空气中爆炸的破坏作用：装药在空气中爆炸能使周围目标产生不同程度的破坏和损伤。离爆炸中心小于10r0--15r0（r0为装药半径）时，目标受到爆炸产物和冲击波的同时作用，而超过上述距离时，只受到空气冲击波的破坏作用。目标与装药有一定距离时，其破坏作用的计算由结构本身振动周期T和冲击波正压区作用时间确定。如果《T，则目标的破坏作用取决于冲击波冲量；反之，若》T，则取决于冲击波的峰值压力。通常大药量和核爆炸时，由于正压区作用时间比较长，主要考虑峰值压力作用。目标与炸药距离较近时，由于正压区作用时间很短，通常按冲量破坏来计算。

16.空气冲击波超压对各种军事装备的总体破坏情况：①飞机：超压大于0.1MPa时，各种飞机完全破坏；超压为0.05～0.1MPa时，各种活塞式飞机完全破坏，喷气式飞机受到严重破坏；超压为0.02～0.05MPa时，歼击机和轰炸机轻微破坏，而运输机受到中等或严重破坏②轮船：超压为0.07～0.085MPa时，船只受到严重破坏；超压为0.028～0.043MPa时，船只受到轻微或中等破坏③车辆：超压为0.035～0.3MPa时，可使装甲运输车，轻型自行火炮受到不同程度的破坏。超压0.045～1.5MPa时，受到不同程度的破坏④当超压为0.05～0.11MPa，能引爆地雷，破坏雷达和损坏各种轻武器⑤冲击波对人员的杀伤作用是：引起血管破裂致使皮下或内脏出血；内脏器官破裂，特别是肝脾等器官破裂和肺脏撕裂；肌纤维撕裂等。

9 $1用Gurney能量来推导圆柱形装药破片的初速：①假设目标为无限长忽略端效应，根据Gurney假设和能量守恒定律单位长度圆柱装药能量平衡方程为：112CEMv0v2(r)2r(r)dr，式中C、M分别表示单位长度圆柱体内的炸药质量220和壳体质量；E为炸药的比能；(r)表示点r处的气体产物密度，；af为壳体的破裂半径；r为产物气体离开中心线的距离。②考虑单位长度圆柱体，则r和r+dr之间产物气体的质量为：dC2r(r)dr。③Gurney假设(r)dr是常数，则在r处(r)C/af。④又由于线性速度假设，在r处v(r)2af112r2Cv0

v0⑤将(r)、v(r)带入CE积分得CEMv024af⑥设m1C/2为气体产物虚拟质量，弹药爆炸载荷系数C/M，推导出v02E10.5 其中常数C/M称弹药的爆炸载荷系数；2E称为Gurney常数或Gurney比能，代表炸药类型组份及特性。球形壳体破片初速公式：同理，产物气体的虚拟质量m1=3C/5 则v02E10.6

2破片的速度衰减规律：破片脱离爆轰产物作用后受到空气阻力和重力作用。空气阻力使破片速度衰减空气阻力：F1CDaSv2，S—某瞬间破片垂直于飞行方向的展现面积，v：2飞行速度，CD：气动阻力系数，a：空气气体密度。根据牛顿第二定律，在忽略重力影响的条件下破片直线弹道运动方程mfvdv1CDaSv2，x为破片飞行距离。对上式积分dx2得：vxv0eCDaSx2mf，令CDaS，为破片速度衰减系数，量纲是（1/m）

2mf3破片空间分布（用taylor关系和shapiro公式描述破片散步方向）：一般在破片形式战斗部情况下，通常假定破片散飞是绕战斗部纵轴呈对称分布的方式。Taylor角关系式：sin2pp2opv2De金属板微元散飞方向与其表面法线夹角；v为金属板散飞速2度，De为炸药爆速。Shapiro理论：爆轰波是由传爆药发出，以球形波阵面的形式向外传播。公式：sinsv02De•cos(212)（s破片速度矢量偏离壳体法线的偏角；1战斗部壳体的法线与弹体对称轴的夹角；2爆轰波阵面法线与弹体对称轴的夹角；v0破片初速）对于一定结构的战斗部壳体破片飞散方向与起爆位置和爆轰波的传播方向有关。Shapiro公式假设：壳体有许多圆弧连续排列；爆轰波一球面波形式向外传播。

10 4德马尔（De Marre）公式的推导和计算：若弹丸垂直命中装甲，在侵入过程中其能量方程12为：msv1Dxdx，式中ms、D分别代表弹丸质量和弹径，v1为弹道极限速度，为20靶板材料抗剪切应力，T为靶板厚度。对上式积分可得v1TDT，令K，则msDDv1KT。改写成一般形式为：v1AT。根据德马尔实验，=0.75，=0.5，msmsD0.750.7=0.7得到马德尔公式为：v1A0.5T（A在2000~2600之间，一般取2400。是考虑ms装甲机械性能和弹丸结构影响的修正系数，ms单位为kg，v1单位为m/s，D和T单位为dm)

5动量守恒模型推导速度：根据动量守恒条件可得mv0mtRphtvf2，则vfmmtRpht2v0（m为弹体质量；v0为弹体冲击速度；t为靶板材料密度；Rp为弹体半径，也是塞块半径；ht为靶板厚度；vf为塞块速度）。对于长为L的平头圆柱形弹体，如靶板材料与弹体材料相同，并将塞块当成厚为ht的柱体，则vfLv0

Lht6.能量守恒模型推导速度：设将塞块加速到与弹体速度相同所消耗的能量为Wf，根据能量守恒原理可得21111222mv0mmtvfWsWf❶，Wfmv0mmtv0❷，2222式中v0由动能守恒模型得到v0mv0❸，把公式❸代入到公式❷中整理得mmtm21mmt22mmtvf2Ws❺，当vWfv0❹，将❹代入❶中可得02mmt22mmtvf=0时，按定义v0为弹道极限速度，即v0v0，得Wsm22中得vfv0v0mmt1m2v0❻，把❻代入❺2mmt2。（其中m为塞块质量t12mtRptht4Dptht2，t—靶板密度，Dp—塞块直径）

11 m$7.流体阻力模型：vfv0emmtmtm22RpYht 8.剪切阻力模型：vfv0

2mRphtt2129什么是冲塞？利用能量模板推导冲塞公式？

刚性钝头弹在靶板引起顺着撞击方向的质点位移，从而在撞击区域的周边造成靶板的剪切变形，以致达到剪切冲塞式破坏

假设：弹体所有动能转化为三部分①弹体穿靶后的剩余动能和塞块获得的动能即1热量损耗以及弹丸塑性变形

(msmt)vr2②对弹孔周边四周材料剪切屈服应力所做的功、2能的总和Ws③弹靶相接触过程中形成共同速度消耗能量Wf。

推导过程：

由能量守恒方程：112msv0(msmt)vr2WSWt，

22msv0。

msmt而msv0(msmt)v0，于是v0所以在开始撞击时为达到共同速度而消耗的能量为，

Wf2msmt1122m0v0(msmt)v0v0，

222(msmt)ms212于是v0(msmt)vr2WS

2(msmt)2ms2当vr0时，根据弹道极限定义

vtvs0，于是Wsvs20代入前式，2(msmt)msvrmsmt2v0vs20 可写成vr2v0vs20DT1t(t)2pDL，其中t—靶板密度，p—弹体密度，Dt—塞块直径，D—弹体直径，T—靶板厚度，L—弹径长。

12 10Goodier侵彻理论假设：

①弹丸迎风面与目标完全接触；

②在嵌入过程中，侵彻深度x≤弹丸半径Rp，弹—目相互作用相当于动态布氏硬度实验，其轴向阻力由Meyer定律给定。

③弹丸完全嵌入后，即xRp，仅存在弹丸迎风面上的法向应力分布（忽略摩擦效应）；

④由剪应力造成的法向应力（剪切阻力）在整个迎风面上是恒定的，且等于空腔膨胀剪切项Ps；

⑤在驻点（0）上，材料的动压P1达最大值。

$11聚能射流形成理论①Birkhoff定常理论：假设①药形罩壁收到压力处处相等②以不变的1v0向内压合。由Bernoulli方程P0u2constv2v3v4

2质量推导：m为单位长度药形罩的质量，mj、ms形成射流和杵部分的药形罩质量。

mjmsmmj①，mV2cosmjV2msV2②由①②可得：mm(1cos)sin2•m，ms(1cos)cos2•m。

2222当0,0时，Vj2UD表明射流速度不能超过2倍爆轰波速度。②PER准定常理论:压合速度是变化的，压和速度从罩顶到罩底逐渐降低。

14.推导射流侵彻深度：设射流以速度vj射向靶板，侵彻速度为u，把坐标系取在坑底A处，这时射流以速度vju流向坑底，坑底这时固定不动，靶板以速度u向坑底流来。在A点处，射流与靶板的质点速度v均等于0。由作用与反作用的原理和伯努利方程得：11jvju2tu2，解出侵彻速度u22vj1tj❶，如果射流长度为l，总的侵彻时间为t，则破甲深度为Lmaxjlut❷，侵彻时间为t❸，由❶❷❸可得Lmaxltvju（vj射流速度，u侵彻速度，j和t分别为射流和靶板的密度）

13 12.用伯努利方程推导射流和杵体的速度及质量：在动坐标系中，罩壁以速度v2流向碰撞点，仍以速度v2向左或向右流去，即射流和杵的速度在动坐标系中均为v2。取向右为正方向，则在静坐标系下有：射流速度vjv1v2❶，杵速度vsv1v2❷，设罩单元的质量为m，射流单元的质量为mj，杵单元的质量为ms，由质量守恒条件得mmjms❸，由轴线上的动量守恒条件还可得mv2cosmsv2mjv2❹，联立❸❹得射流质量为：mj11m1cosmsin2❺，得杵质量为：msm1cosmcos2❻。

2222由图可知，罩壁上A点在时间t内，从A点到达轴线上B点时，碰撞点已从E点到达B点，因此：

ABv0t,EBv1t,AEv2t

EAB900EAO900900

ABE1800900900。由正弦定理，三角形AEB中有以下关系：sin900v1v0v2cosvv，10sinsin900sin❼，v2v0cos❽，代入❶❷得射流速度为sinvjv0cos2，杵速sin21度为vsv0sin。

2cos21$23聚能装药射流定常理论：

侵彻深度的推导：

在碰撞点两侧流体静压和动压之和相等t11j(Vju)2tu2uVj/(1t/j)

22 则侵彻深度P(t)udt，侵彻时间t0LPLj/t

Vju 其中Vj射流速度，u侵彻速度，j和t分别为射流和靶板的密度，L射流长度。

14 当量及其换算：根据能量相似原理，将实际装药量换算成相当于TNT炸药在无限空气介质中爆炸的装药量（TNT当量）。①其他类型炸药在无线空气介质中爆炸：其TNT当量：eQvii，其中Qvi炸药的爆热，i药量，QvTTNT的爆热。②TNT装药在地面上QvT爆炸：刚性地面TNT当量e2；普通土壤TNT当量e1.8，式中为原装药量。4r2③TNT装药在管道（坑道）内爆炸：对两端开口的情况下TNT当量为e，对于2S4r2一端开口的情况TNT当量为e，式中S为管道（坑道）截面积，r为冲击波传S播距离。④TNT装药在高空中爆炸：其TNT当量为eP01，式中P01为高空中的压力，P0P0为海平面压力。⑤长径比很大的圆柱形TNT装药的爆炸：设圆柱形装药半径和长度分别为r0和L，当传播距离r≥L时可近似的看成球形装药的爆炸。对于rL时TNT当量：4r22re（换算注意俩点，对装药的类型根据爆热进行换算，然后根据爆炸条2rLL件，装药和形状进行换算）

10计算.直径为6mm的圆柱形弹质量14g，以v0=420m/s，冲击5mm厚的铝合金靶板，v50=110m/s，铝密度2.78g/cm3，发生冲塞Dt=1.25D，求vr。

答：Dt=1.25D=1.25×6=7.5mm

mt==4(Dt)2T0.614g

由剩余速度公式得：

ms22vrv0v50msmt12388.3ms

11计算.长径比为3的圆柱形弹D=30mm，以v0=500m/s，T=20mm，弹靶板均为钢材，v50=300m/s，铝密度2.78g/cm3，冲塞块Dt=1.25D，求vr。

ms22vvv050答：由能量守恒知rmsmt121DT1t(t)pDp(V0V50)

2122由题得T1tD1，t1.25，

3pDpV0500,V50300。得Vr282.35

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