[发明专利]一种战斗部破片质量分布的试验方法及系统

说明书

本发明公开了一种战斗部破片质量分布的试验方法及系统，通过将测试得到待测战斗部爆炸产生的高速破片群对靶板的侵彻情况与破片飞散角及速度相结合，通过拟合得到破片的质量分布，不仅解决了通过试验难以直接获取大尺寸、内部装填较大TNT当量炸药的战斗部的破片质量分布的问题；同时实现了单次实验即可获得破片的飞散角和速度分布，有效提高了试验效率，节省了大量的人力、物力和财力。

技术领域

本发明属于弹丸(战斗部)破碎性试验技术领域，具体涉及一种战斗部破片质量分布的试验方法及系统。

背景技术

破碎性试验通常是把弹丸放在一定中空容器的中央，容器周围放置使破片减速的介质，爆炸后回收破片并按质量分组，从而得到在不同质量范围内的破片数，再采用工程上常用的莫特分布(Mott分布)或韦伯分布(Weibull分布)对试验得到的破片质量分布数据进行拟合，最终获得弹丸的破片质量分布模型。

常采用的自然破片弹丸或战斗部的破碎性试验方法为砂坑试验和水中爆炸试验。根据国军标要求，砂坑试验的装置由空气室、砂箱和土坑组成，其中，空气室即为中空容器。土坑四周铺设装甲钢板，土坑内置直径和高度不等的两个圆筒，由厚纸板、三合板或马粪纸制成。其中，内筒为空气室、外筒为砂箱，内、外筒之间装填细砂或锯木屑作为减速介质。水中爆炸试验的装置由水井、空气室和回收网组成。水井壁面和井底均铺设钢板，回收网置于水井底部。井内灌水作为减速介质，空气室悬浮在水井中央。空气室由聚氯乙烯塑料制成，须保证空气室耐水压且密闭防水。由于传统的破碎性试验需要在一定的试验装置(土坑或者爆炸水井)内进行，为了保证装置不被破坏、装置外人员及设备的安全，往往需要严格限制用于破碎性试验的弹丸或战斗部的尺寸以及内部装填炸药的TNT当量。国内现有的土坑以及爆炸水井的许用TNT当量通常不大于5kg，因此大口径身管武器弹丸、导弹战斗部、火箭弹战斗部等大尺寸、大TNT当量的战斗部较难采用土坑及爆炸水井进行破碎性试验。对于此类大当量战斗部，现有技术中，通常是采用缩尺战斗部进行破碎性试验来获取其破片质量分布。

综上所述，在缩尺战斗部破碎性试验中，虽然缩尺战斗部与原尺寸战斗部之间通常为几何相似，但是破片的质量分布却不满足几何相似律，而现有技术中又没有将缩尺战斗部破碎性试验得到的破片质量分布模型转换为原尺寸战斗部的破片质量分布模型的成熟可靠的方法；此外，传统的破碎性试验仅能获得破片的质量分布这唯一的参量，为了评估战斗部爆炸产生的高速破片群对目标的毁伤能力，通常还需要设计综合威力试验以获取破片的飞散角以及速度分布。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种战斗部破片质量分布的试验方法及系统，能够根据试验测得的破片对靶板的侵彻情况与破片飞散角及速度计算得到大尺寸、内部装填较大TNT当量炸药的战斗部的破片质量分布。

本发明提供的一种战斗部破片质量分布的试验方法，包括以下步骤：

步骤1、测量待测战斗部的外形尺寸，称量所述待测战斗部的壳体质量及装药质量；改装所述待测战斗部的起爆装置；

步骤2、将所述待测战斗部放置于支架上，使所述待测战斗部的轴线与地面垂直，所述待测战斗部的弹体头部指向地面；在所述支架周围距所述支架不同距离的位置布设通靶与立靶，所述通靶和立靶分别位于通靶布设范围和立靶布设范围之内，所述通靶布设范围与立靶布设范围无交集；在所述通靶布设范围内布设通靶测速系统；所述立靶均面向所述待测战斗部，且互不遮挡，在距所述待测战斗部的距离为15*d≤x≤2.5的范围内至少布设两块所述立靶，x为所述立靶与待测战斗部的距离，d为所述待测战斗部的半径，单位均为m；

步骤3、若需要测试所述待测战斗部的弹体头部爆炸产生破片的速度、飞散角以及质量分布，则在所述待测战斗部的正下方布设卧靶，所述卧靶上放置与其具有重合的几何中心的相互绝缘的卧置通靶；所述卧靶的几何中心与所述待测战斗部的质心在地面的投影点重合，执行步骤5；若不需要测试所述待测战斗部的弹体头部爆炸产生破片，执行步骤4；