3-16 聚能射流CAD技术

傅学农 贾晓英 李其韬

　　对聚能射流的形成及其侵彻装甲机理的研究能不断完善破甲弹战斗部的设计研制。研究应用CAD技术将理论计算及经验公式融为一体，可帮助设计人员从事破甲弹战斗部的方案设计。具体地说是采用人机交互的方法，在设计论证和方案选择阶段，通过采用经验公式、一维数值计算、优化方法进行设计，确定战斗部威力参数，选择战斗部结构型式，确定战斗部结构参数，绘制出战斗部结构方案图。整个软件由以下几部分组成。

　　（1）战斗部主要参数预估。包括破甲深度计算、战斗部炸高计算、战斗部直径计算、战斗部壳体长度计算、战斗部质量计算、战斗部装药质量计算。

　　（2）战斗部结构参数的工程设计。 选择药型罩的形状、材料，确定主要的参数。选择装药结构、类型，确定主要的参数。

　　（3）破甲弹战斗部一维数值计算。采用一维准定常理论，在已建立的结构模型的基础上对射流形成及装甲的侵彻参数进行计算。包括压垮速度及压垮速度梯度计算、变形角与压垮角的计算、射流和杵体的参数计算、射流开始侵彻时的长度计算、射流侵彻深度计算、破甲孔径计算。

　　（4）破甲战斗部结构参数的优化设计。 选择破甲深度为目标函数f(x)，药型罩锥角、炸药爆速、装药密度和药型罩口部内径为设计变量X，合理的约束函数gi(x)，建立优化数学方程。采用改进的约束变尺寸法(cvmol)可解出最佳的破甲深度。

　　（5）破甲战斗部方案设计图绘制。采用AutoCAD绘图软件，应用LISP语言编制绘图程序，读取结构参数设计生成的数据绘制出破甲战斗部方案设计图，包括药型罩、主副药柱、隔板、壳体等。

　　该破甲战斗部CAD软件已应用在战斗部设计中，工程设计人员借助于计算机的应用改进设计手段，使设计质量、设计效率有所提高。