3-17  弹丸穿钢靶姿态变化的数值模拟

余春祥

针对弹丸穿多层靶问题，采用数值模拟的方法，开展了弹丸结构参数对穿靶姿态研究。图1给出了弹丸穿靶主要姿态参数及可能的变化情况(弹丸穿靶前后速度方向变化忽略)。其中w为弹轴偏转角速度(w=db/ dt)。由于弹丸头部形状(如头部曲径比CRH、截卵高度比等)直接影响了弹丸在侵彻过程中的受力状态，因此也会影响着弹丸穿靶姿态。

图2给出了尖卵型弹丸和截卵型弹丸以不同着角穿靶过程时w 峰值随着角变化规律。对于尖卵型弹丸，通常随着角的增大，w 峰值呈现明显的递增趋势。而截卵型弹丸的w 峰值先随着靶角度增大而增大，着角增大到一定值之后w 峰值的存在随着角的增大而减小的趋势，然后再随着角的增大继续增大。对穿靶过程分析认为产生这一结果的主要原因可能是由于截卵型弹丸头部平台的存在，在以某一特定角度穿靶时，靶板会形成剪切破坏，使弹丸在穿靶过程中受到的力较小，作用时间较短，因此姿态变化速度峰值相对较小。

图3和图4给出了弹丸头部曲径比CRH和截卵高度比D_c/Φ对弹丸穿靶后w及w峰值的影响。由图3可见，随着CRH的增大，出靶后w先减小，着角越大降低越明显，CRH >1.5以后，出靶后w又有增大的趋势。各种着靶角度所对应的曲线的极小值均出现在CRH=1.5处。而图4的结果表明截卵型弹丸与同曲径比尖卵型弹丸相比，可以在一定程度上降低弹丸大着角时的w峰值，而在着角较小时，对w 峰值影响不大。

通过对弹丸穿靶姿态的研究，初步了解了弹丸头部结构参数对穿靶姿态的影响规律。