弹药学教学课件ppt破甲弹

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1、一般情况下，“破甲弹”是指成型装药破甲弹，也称空心装药破甲弹或聚能装药破甲弹。破甲弹和穿甲弹是击毁装甲目标的两种最有效的弹种，穿甲弹靠弹丸或弹芯的动能来击穿装甲，因此，只有高初速火炮才适于配用。而破甲弹是靠成型装药的聚能效应压垮药型罩，形成一束高速金属射流来击穿装甲，不要求弹丸必须具有很高的弹着速度。因而，破甲弹能够广泛应用在各种加农炮、无坐力炮、坦克炮以及反坦克火箭筒上。另外，几乎所有的反坦克导弹都采用了成型装药破甲战斗部；在榴弹炮发射的子母弹(雷)中也普遍使用了成型装药破甲子弹(雷)；在工程爆破、石油勘探中，采

2、用成型装药的聚能爆破、石油射孔也已得到广泛使用。弹药学第五章破甲弹5.1破甲弹作用原理破甲战斗部之所以能够击穿装甲，得益于带凹槽装药爆炸时的聚能效应。具体地说，装药凹槽内衬有金属药型罩的装药爆炸时，产生的高温、高压爆轰产物迅速压垮金属药型罩，使其在轴线上闭合并形成能量密度更高的金属射流，从而侵彻直至穿透装甲。5.1.1聚能效应首先观察不同装药结构爆炸后对装甲的不同作用，如图5－1所示，在同一块靶板上安置了四个不同结构形式但外形尺寸相同的药柱。当使用相同的电雷管对它们分别引爆时，将会观察到对靶板破坏效果的极大差异：图

3、5－1不同装药结构对靶板的破坏(a)(b)(c)(d)炸高圆柱形装药只在靶板上炸出了很浅的凹坑(图a)；带有锥形凹槽的装药炸出了较深的凹坑(图b)；锥形凹槽内衬有金属药型罩的装药，炸出了更深的洞(图c)；锥形凹槽内衬有金属药型罩且药型罩距靶板一定距离的装药却穿透靶板，形成了入口大出口小的喇叭形通孔(图d)。由爆轰理论可知，一定形状的药柱爆炸时，必将产生高温、高压的爆轰产物，在瞬时爆轰条件下可以认为，这些产物将沿炸药表面的法线方向向外飞散，因而在不同方向上炸药爆炸能量也不相同。这样，可以根据确定角平分线的方法确定作用

4、在不同方向上的有效装药，如图5－2所示。圆柱形装药作用在靶板方向上的有效装药仅仅是整个装药的很小部分，又由于药柱对靶板的作用面积较大(装药的底面积)，因而能量密度较小，其结果只能在靶板上炸出很浅的凹坑。图5－2柱形装药爆轰产物的飞散当装药带有凹槽后，情况就发生了变化。如图5－3所示，虽然有凹槽使整个装药量减小，但有效装药量并不减少，而且凹槽部分的爆轰产物也将沿装药表面的法线方向向外飞散，并且互相碰撞、挤压，在轴线上汇合，最终将形成一股高温、高压、高速和高密度的气体流。此时，由于气体流对靶板的作用面积减小，能量密度提

5、高，故能炸出较深的坑。这种利用装药一端的空穴使能量集中从而提高爆炸后局部破坏作用的效应就称为“聚能效应”。图5－3无罩聚能装药爆轰产物的飞散F在气体流的汇集过程中，总会出现直径最小、能量密度最高的气体流断面。该断面常称为“焦点”，而焦点至凹槽底端面的距离称为“焦距”(图中的距离F)。装药爆炸时，凹槽底端面至靶板的实际距离，常称为炸高。炸高的大小，无疑将影响气体流对靶板的作用效果。至于锥形凹槽内衬有金属药型罩的装药，之所以会提高破甲效果，简单地说，那是因为炸药爆炸时，汇聚的爆轰产物压垮药型罩，使其在轴线上闭合并形成能

6、量密度更高的金属射流，从而增加对靶板的侵彻深度；而具有一定炸高时，金属射流在冲击靶板前进一步拉长，在靶板上形成更深的穿孔。F132图5－4金属流的形成1－射流；2－碎片；3－杵体在药型罩被压垮的过程中，可以认为，药型罩微元也是沿罩面的法线方向作塑性流动，并在轴线上汇合(亦称闭合)；汇合后将沿轴线方向运动。5.1.2金属射流的形成在药型罩压垮过程中，由于药型罩顶部处的有效装药量大、金属量少，因而压垮速度大，形成的射流速度高；而在药型罩底部，其有效装药量小、金属量多，因而压垮速度和相应的射流速度都比前者低。可见，就整个

7、金属流而言，其头部速度高，尾部速度低，即存在着速度梯度。这样，当装药距靶板一定距离时，随着射流的向前运动，射流将在拉应力的作用下不断被拉长，使得侵彻深度加大。射流的头部速度可达7000～10000m/s；杵体的速度一般为500～1000m/s。但当炸高过大，射流被拉伸到一定长度时，由于拉应力大于金属流的内聚力，因而射流被拉断，并形成许多直径为0.5～1mm的细小微粒(图5－5)，使得其侵彻能力下降，影响穿孔深度。因此，装药存在一个最佳炸高。图5－5金属流被拉断情形崩落圈图5－6形成崩落圈实验显示，当爆轰波到达药型罩

8、底部端面时，由于突然卸载，在距罩底端面约1～2mm的地方将出现断裂，该断裂物并以一定的速度飞出，这就是通常所说的“崩落圈”，如图5－6所示。5.1.3破甲作用实验表明，射流部分的质量与药型罩锥角的大小有关，一般占药型罩质量的10%～30%，虽然金属射流的质量不大，但由于其速度很高，所以它的动能很大。射流就是依靠这种动能来侵彻与穿透靶板的。金属射流侵彻靶板的过