3-25 防空战斗部冲击波效应分析模型钱立新 刘彤 防空战斗部冲击波对目标的毁伤相对占主导地位的破片来说，是第二杀伤机制。在冲击波效应分析中，通常采用粗略估算，比如采用静态条件下的平方根关系(square-root law)，而未考虑动态条件下战斗部和目标的相对运动对毁伤过程带来的影响。鉴于此，对动态条件冲击波效应的分析方法进行了探讨，着重研究实战条件下目标单元脱靶量、冲击波对目标单元的命中距离和动态爆炸冲量场。 将空中目标受冲击波作用下的易损部件作为线单元建模，那么冲击波相对具体易损部件的脱靶量为
式中，  为战斗部起爆点B的矢径； 为 上任意点的矢径(见图1)。
在动态情况下，由于目标与冲击波的相对运动，使冲击波与目标单元的交汇情况变得复杂。在对比距离ZÎ [0.053,1.59]范围内冲击波命中目标的距离为
式中， Ri为交汇过程中起爆点与目标的初始距离；vt为目标速度(见图2)。z =0.053W1/3为最小距离即装药半径，此时，交汇情况为直接命中或触发爆炸；z =1.59W1/3为30倍的装药半径，为远距离近爆情形。
由于导弹自身的运动，战斗部起爆形成的动态爆炸冲量场 在假定理想反射的前提下，根据 Rankine-Hugoniot冲击绝热方程可以确定反射波基于入射波和壁面运动速度的函数关系，并得到相应的反射波压力及反射系数，反射系数作为初始入射波强度的函数，表现出与静态反射的明显差异。冲击波作用于运动目标的另一要素绕射冲量(diffraction impulse)，也取决于冲击波对目标的冲击加载时间，可由反射系数与绕射时间的乘积来表示。计算表明，在实战模拟中，目标的运动速度是不容忽视的。为便于冲击波毁伤的总体评定，冲击波及冲击波易损部件在建模方法上应保持一致，即目标易损性模型中的目标离散单元宜采用线单元的简化方法；为使冲击波模型保持在尽量简单的水平，在冲击波效应计算中摒弃基于数值方法的结构响应计算，而采用相对简单的球形法 (global method)分析便足够，比如以Hopkinson对比距离R/W1/3表示毁伤半径，而不考虑目标方向及具体尺寸。 |
为线单元的表征点
由战斗部本身的运动产生的冲量场
与战斗部静态爆炸产生的冲量场
合成，即
。动态条件下，由冲击波绕射加载历程确定的冲击加载时间也将出现增减(类似于Doppler效应)。