CN104943838A - 前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构 - Google Patents

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侯海量
朱锡
陈长海
仲强
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Abstract

本发明涉及前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，由约束覆板、陶瓷材料、隔离舱壁、吸收液体和防御纵壁组成。所述约束覆板用于约束、固定陶瓷材料，抑制陶瓷碎片和粉末的反冲击方向流动；所述陶瓷材料用于侵蚀、墩粗、碎裂弹体，增大弹体与隔离舱壁、吸收液体的接触面积，分散弹体的冲击动能；所述隔离舱壁用于支撑陶瓷材料，延迟陶瓷材料发生破碎的时间；所述吸收液体用于衰减EFP弹体的速度；所述防御纵壁用于吸收EFP弹体传递到吸收液体中的冲击动能，抵御EFP弹体的穿甲破坏。该结构充分利用陶瓷材料和吸收液舱的抗侵彻优势，大大提高了吸收液舱的防护能力，可用于抵御水下新型定向聚能EFP战斗部爆炸产生的高速射弹。

Description

前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构
技术领域
本发明涉及舰船水下舷侧防护结构，尤其涉及一种用于抵御水下新型定向聚能EFP战斗部爆炸产生的高速射弹的吸收液舱结构。
背景技术
在鱼、水雷近距非接触和接触爆炸作用下，舰船舷侧外板将形成一个初始直径近似等于鱼雷装药直径的绝热剪切破孔和剪切塞块；随后爆炸产物和冲击波一方面会使外板破孔周围产生撕裂破坏，另一方面将继续推动塞块和鱼雷战斗部壳体碎片加速形成高速破片，从而使舰艇严重破损，并导致大量进水。
为抵御水中兵器接触爆炸的破坏作用，大型舰船水下舷侧通常设置由一系列的空舱和液舱组成的多舱防护结构，其中第一层为空舱，供水中爆炸后产生的气浪膨胀，以减弱其冲击压力；空舱内侧设置一液体舱，以防止战斗部壳体和外板炸坏后产生的碎片对防御纵壁产生侵彻或穿甲破坏；液舱后直接设置防御纵壁或设一层空舱后再设置基本防御纵壁，空舱再次将冲击载荷阻断。专利号为ZL201110013891.0的国防专利提出了一种四层三舱式防雷舱结构抗爆能力的分析计算方法。
然而，随着科技的发展，现代水中兵器战斗部不仅装药质量不断提高、装药威力不断增大，而且广泛采用定向爆破、聚能装药、聚爆组合等新技术，一方面能够通过聚能爆轰作用形成高速射弹，侵彻 破坏舰艇水下防护结构；另一方面通过定向爆破形成爆炸冲击波(强度为同体积爆破战斗部的90％以上)使结构发生进一步破坏。其中爆炸成型弹丸(EFP)战斗部形成的高速射弹由于具有直径大、呈长杆式、连续性好、强度高、抗干扰能力和侵彻能力强等优点，得到了广泛的应用。相对于爆破型战斗部形成的自然破片，EFP相当于将大量自然破片集中组合成一个杆状高速弹体，其能量密集程度和侵彻能力均大大增加。普通水下舷侧多舱防护结构是不能抵御新型定向聚能EFP战斗部的破坏作用的，尤其是EFP的侵彻作用。因此，新型定向聚能EFP战斗部在水中兵器上的应用对舰船水下防护液舱和防护纵壁构成了严重威胁，并严重威胁着舰艇的生命力。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术存在的不足，提出一种用于抵御水下新型定向聚能EFP战斗部爆炸产生的高速射弹的吸收液舱结构。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，由约束覆板、陶瓷材料、隔离舱壁、吸收液体和防御纵壁组成。所述约束覆板位于最外层，用于约束、固定陶瓷材料，抑制陶瓷碎片和粉末的反冲击方向流动，增强陶瓷碎片对弹体的磨蚀作用，降低其侵彻能力；所述陶瓷材料位于约束覆板与隔离舱壁之间，用于侵蚀、墩粗、碎裂弹体，增大弹体与隔离舱壁、吸收液体的接触面积，分散弹体的冲击动能；所述隔离舱壁用于支撑陶瓷材料，延迟陶瓷材料发生破碎的时间，从而充分侵蚀、墩粗和碎裂弹体；所述吸 收液体用于吸收、耗散残余EFP弹体的动能，衰减弹体的速度；所述防御纵壁用于吸收EFP弹体传递到吸收液体中的冲击动能，抵御EFP弹体的穿甲破坏。
在上述方案中，所述约束覆板、隔离舱壁、防御纵壁可以采用高强度合金材料。所述高强度合金材料优选为高强钢、高强钛合金、高强铝合金。
在上述方案中，所述陶瓷材料可以采用抗弹陶瓷。所述抗弹陶瓷优选为Al2O3陶瓷、碳化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、氮化硼陶瓷。
在上述方案中，所述陶瓷材料的形状可以采用平板。所述平板优选为方形平板、矩形平板、正六边形平板。
在上述方案中，所述隔离舱壁可以采用加筋板结构。所述加筋板结构由板和加强筋组成；所述加强筋优选为轧制球扁钢、T型材。
在上述方案中，所述防御纵壁可以采用板、加筋板结构。所述加筋板结构由板和加强筋组成；所述加强筋优选为T型材。
在上述方案中，所述吸收液体优选为淡水、海水、柴油。
在上述方案中，所述陶瓷材料镶嵌于隔离舱壁加强筋之间，并紧密粘贴于隔离舱壁板表面。
在上述方案中，所述约束覆板紧密粘贴于陶瓷材料表面，并与隔离舱壁加强筋焊接连接。
本发明将陶瓷材料对弹体的侵蚀、破坏和吸收液舱对弹体冲击能的衰减相结合，充分利用两者的抗侵彻优势，大大提高了吸收液舱的防护能力，可以用于抵御水下新型定向聚能EFP战斗部爆炸产生的高 速射弹。
附图说明
图1是本发明主视图。
具体实施方式
参见图1，本发明所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，由约束覆板(1)、陶瓷材料(2)、隔离舱壁(3)、吸收液体(4)和防御纵壁(5)组成。所述约束覆板(1)、隔离舱壁(3)、防御纵壁(5)可以采用高强度合金材料，如高强钢、高强钛合金、高强铝合金等，最好采用屈服强度大于600MPa的高强钢。所述陶瓷材料(2)的形状可以采用平板，如方形平板、矩形平板、正六边形平板，最好采用矩形平板；其材料可以采用抗弹陶瓷材料，如Al2O3陶瓷、碳化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、氮化硼陶瓷等，最好采用碳化硅陶瓷。所述隔离舱壁(3)可以采用由板(6)和加强筋(7)组成的加筋板结构，其加强筋可以采用轧制球扁钢、T型材，最好为轧制球扁钢。所述防御纵壁(5)可以采用板、加筋板结构，最好为板结构。所述吸收液体(4)可以采用淡水、海水、柴油，最好为海水。所述陶瓷材料(2)镶嵌于隔离舱壁加强筋(7)之间，并紧密粘贴于隔离舱壁板(6)表面。所述约束覆板(1)紧密粘贴于陶瓷材料(2)表面，并与隔离舱壁加强筋(7)焊接连接。

Claims (8)

1.前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构由约束覆板、陶瓷材料、隔离舱壁、吸收液体和防御纵壁组成；所述约束覆板用于约束、固定陶瓷材料，抑制陶瓷碎片和粉末的反冲击方向流动；所述陶瓷材料用于侵蚀、墩粗、碎裂弹体，增大弹体与隔离舱壁、吸收液体的接触面积，分散弹体的冲击动能；所述隔离舱壁用于支撑陶瓷材料，延迟陶瓷材料发生破碎的时间；所述吸收液体用于衰减EFP弹体的速度；所述防御纵壁用于吸收EFP弹体传递到吸收液体中的冲击动能，抵御EFP弹体的穿甲破坏。
2.根据权利要求1所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，其特征是所述约束覆板、隔离舱壁、防御纵壁为高强合金材料。
3.根据权利要求1所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，其特征是所述陶瓷材料为抗弹陶瓷，形状为平板。
4.根据权利要求1所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，其特征是所述隔离舱壁为加筋板结构，由板和加强筋组成。
5.根据权利要求1所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，其特征是防御纵壁采用板、加筋板结构。
6.根据权利要求1所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，其特征是吸收液体采用淡水、海水、柴油。
7.根据权利要求1所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，其特征是所述陶瓷材料镶嵌于隔离舱壁加强筋之间，并紧密粘贴于隔离舱壁板表面。
8.根据权利要求1所述的前置陶瓷式抗高速射弹吸收液舱结构，其特征是所述约束覆板紧密粘贴于陶瓷材料表面，并与隔离舱壁加强筋焊接连接。
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