CN114251983B - 一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，包括：左、右、上端盖，起爆机构，炸药柱，预控壳体和药型罩；预控壳体为C形圆筒状结构，其弧形面中心有圆形开孔；炸药柱为D形柱状结构，其同轴装填在预控壳体中，炸药柱和预控壳体之间侧面贴合、端面平齐；药型罩为圆弧形罩，其置于预控壳体侧面的圆形开孔内，且凸面与炸药柱压紧配合；上端盖为矩形板状结构，其中心设有带通孔的圆柱形凸起，上端盖与炸药柱的侧平面贴合，并与预控壳体固定；上端盖的通孔中设有起爆机构；左、右端盖均为D形板状结构，其与炸药柱左、右端面贴合，并分别固定在预控壳体的左、右端面处；其中，上、左、右端盖和药型罩与预控壳体对接处均做密封处理。

Description

一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部
技术领域
本发明涉及弹药工程、高效毁伤技术领域，具体涉及一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部。
背景技术
传统杀爆类战斗部一般为轴对称回旋体结构，无论是整体式还是预控或预制式结构的战斗部，其爆炸后沿弹轴周向产生大量均匀分布的杀伤破片。由于空地导弹、无人机、巡飞弹药等武器主要采用俯冲攻击模式，导致大部分破片无法有效命中和毁伤地面人员、装甲车辆等目标，装药能量和破片利用率都很低。对地面点、面目标远距离精确打击，更强调对具体点目标的完全毁伤，并且相应配置较大体积的制导和动力舱段也在有限的弹药质量和空间中限制了战斗部的结构设计参数，要求战斗部设计朝轻型化、小型化方向发展，然而对装药质量和战斗部长度的约束，使得战斗部不能充分发挥该弹药口径下应有威力，意味着传统的回旋体(如圆柱形)战斗部在这样严苛的总体约束下很难满足对目标的毁伤威力指标要求，因此需要设计新的战斗部结构方案，在追求战斗部轻型化的同时保证战斗部的毁伤威力。
另一方面，在陆地战场上弹药系统面对的目标是多样的，常见的目标包括人员在内的有生力量，坦克、轮式榴弹车在内的装甲目标等，对这些目标传统上分别采用杀伤爆破型和聚能型战斗部实施有效的打击、毁伤。然而以较大经济成本、较小的载弹量等代价设计的新型精确空地导弹若只能针对其中一类目标进行精确打击，那么其使用条件和适用性将是狭窄的，相对传统的非制导弹药，其效费比的提升也是极有限的。如何在严苛的精确制导弹药总体约束下提供一种类型战斗部对软、硬两类目标同时实现有效的毁伤是新型战斗部设计的重中之重。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，用于配置对地攻击武器平台(如空地导弹、无人机、巡飞弹等)，能够通过顶端面中心点起爆的起爆方式使炸药爆炸驱动壳体和药型罩形成高速破片(Fragment)、爆炸成型弹丸(Explosively FormedProjectile， EFP)或射流(Jet)毁伤元，在节省质量和空间的前提下，保证对轻、重装甲及人员目标的综合毁伤威力。
本发明的技术方案为：一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，包括：左端盖，起爆机构，上端盖，右端盖，炸药柱，预控壳体和药型罩；所述预控壳体为C形圆筒状结构，其弧形面中心位置有圆形开孔；炸药柱为D形柱状结构，其同轴装填在预控壳体中，炸药柱和预控壳体之间侧面贴合、端面平齐；
所述药型罩为圆弧形罩，其置于预控壳体侧面的圆形开孔内，且凸面与炸药柱压紧配合；上端盖为矩形板状结构，其中心位置处设有圆柱形凸起，且圆柱形凸起中心设有通孔，上端盖与炸药柱的侧平面贴合，并与预控壳体固定；上端盖的通孔中设有起爆机构，用于起爆炸药柱；
所述左端盖和右端盖均为D形板状结构，其与炸药柱左、右端面贴合，并分别固定在预控壳体的左、右端面处，以将炸药柱密封起来；其中，上端盖、左端盖、右端盖和药型罩与预控壳体对接处均做密封处理。
优选地，所述炸药柱的弧形面中心位置处设有圆筒形凸起，其与预控壳体上的圆形开孔孔轴配合，用于对炸药柱和预控壳体之间的轴向和周向的活动进行限位。
优选地，所述上端盖的圆柱形凸起中心为阶梯状通孔，且阶梯状通孔的大端朝上、小端朝下，二者之间的台阶对起爆机构起承托作用。
优选地，所述炸药柱采用压装或注装工艺制备而成，材料采用高能炸药。
优选地，所述预控壳体的材料采用高强度金属。
优选地，所述预控壳体采用电子束预控或机械刻槽或增材制造技术，沿C形圆筒状壳体的外表面进行刻槽，且刻槽深度、刻槽宽度和刻槽间隔可调整。
优选地，所述药型罩采用金属材料。
优选地，所述上端盖、左端盖和右端盖采用金属或非金属材料。
有益效果：
1、本发明的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部是以传统轴对称回旋体结构的杀伤爆破战斗部结构为基础进行优化而得，战斗部壳体采用C型圆筒状结构，去除无效毁伤元部分，而保留朝向地面目标方向的毁伤元部分，有效降低壳体质量，提高破片的利用率；同时在面向目标的战斗部一侧配置聚能战斗部独有的药型罩结构，在炸药爆轰驱动下产生具有极强穿透能力的射流或EFP毁伤元，实现对装甲目标的有效毁伤；战斗部的炸药柱采用同壳体相匹配的 D型柱状结构，将由于战斗部长度约束而减小的装药质量在半径方向得到增长，有效提高直面目标的毁伤元初速；战斗部采用在装药顶部平面中心点起爆的偏心起爆方式，适用于该非回旋体结构，不仅通过占据已去除外壳部分的空间而有效提高战斗部空间利用率，同时利用爆轰汇聚原理显著提升炸药装药的能量利用率，结合装药质量的增加，有效提升毁伤元威力，从而在弹药总体约束下满足战斗部毁伤威力指标，并同时实现对地面战场上软、硬两类目标的有效毁伤。
2、本发明中炸药柱的弧形面中心位置处设置的圆筒形凸起，与预控壳体上的圆形开孔孔轴配合，能够对炸药柱和预控壳体之间的轴向和周向的活动进行有效限位，减少晃动。
3、本发明中上端盖的圆柱形凸起中心设置的阶梯状通孔的台阶可有效对起爆机构起承托作用。
4、本发明可通过调整C形圆筒状壳体的外表面的刻槽深度、刻槽宽度和刻槽间隔等预控参数，来更好地控制预控壳体破碎时产生规则的破片杀伤元，减小起爆后出现连片的现象，提高有效破片百分比。
5、本发明中上端盖、左端盖和右端盖均采用轻型化结构设计，有效节省战斗部质量，适用于载重约束较高的对地攻击武器(如空地导弹、自杀式无人机、巡飞弹等)。
附图说明
图1为本发明聚能杀爆多功能战斗部的结构示意图。
图2为本发明中左(右)端盖的结构示意图。
图3为本发明中上端盖的结构示意图。
图4为本发明中预控壳体的结构示意图。
图5为本发明中炸药柱的结构示意图。
图6为本发明中药型罩的结构示意图。
图7为本发明中炸药柱爆炸驱动形成的弹丸及破片飞散的示意图。
其中，1-左端盖，2-起爆机构，3-上端盖，4-右端盖，5-炸药柱，6-预控壳体，7-药型罩。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，用于配置对地攻击武器平台(如空地导弹、无人机、巡飞弹等)，能够通过顶端面中心点起爆的起爆方式使炸药爆炸驱动壳体和药型罩形成高速破片(Fragment)、爆炸成型弹丸(Explosively FormedProjectile，EFP)或射流(Jet)毁伤元，在节省质量和空间的前提下，保证对轻、重装甲及人员目标的综合毁伤威力。
如图1所示，该聚能杀爆战斗部结构包括：左端盖1，起爆机构2，上端盖3，右端盖4，炸药柱5，预控壳体6和药型罩7；
如图4所示，预控壳体6为C形圆筒状结构，其弧形面中心位置(处于预控壳体6整体的轴向中部的周向中间位置)有圆形开孔；如图5所示，炸药柱5为D形柱状结构，其弧形面中心位置处设有圆筒形凸起，炸药柱5同轴装填在预控壳体6中，炸药柱5上的圆筒形凸起与预控壳体6上的圆形开孔孔轴配合，以便于对炸药柱5和预控壳体6之间的轴向和周向的活动进行限位，炸药柱5和预控壳体6之间侧面贴合(接触配合)、端面平齐；
如图6所示，药型罩7为规则圆弧形罩，其置于预控壳体6侧面的圆形开孔内，且凸面与炸药柱5上设置的圆筒形凸起压紧配合；上端盖3为矩形板状结构，如图3所示，其中心位置(位于上端盖3长度方向中部和宽度方向中部的交汇处)处设有圆柱形凸起，且圆柱形凸起中心设有阶梯状通孔，阶梯状通孔的大端朝上、小端朝下，上端盖3与炸药柱5的平面端紧密贴合，并通过螺丝与预控壳体6连接固定在一起；上端盖3的阶梯状通孔中设有起爆机构2，用于起爆炸药柱5，且阶梯状通孔的台阶对起爆机构2起一定的承托作用；
如图2所示，左端盖1和右端盖4均为D形板状结构，其与炸药柱5左、右端面紧密贴合，并分别通过螺丝连接固定在预控壳体6的左、右端面处，以将炸药柱5密封起来，降低爆轰产物气体的泄露；其中，上端盖3、左端盖1、右端盖4和药型罩7与预控壳体6对接处均做密封处理。
本实施例中，炸药柱5采用成熟可靠的压装或注装工艺制备而成，材料采用JH-2高能炸药。
本实施例中，预控壳体6的材料采用高强度金属(如40CrMnVB钢、钨合金等)，采用电子束预控或机械刻槽或增材制造等技术，沿C形圆筒状壳体的外表面进行均匀刻槽，可通过调整刻槽深度、刻槽宽度和刻槽间隔等，来更好地控制预控壳体6的破碎，减小起爆后出现连片的现象，提高有效破片百分比。
本实施例中，药型罩7采用声速高、塑性好的金属材料(如紫铜、钽合金、镍合金等)。
本实施例中，上端盖3采用质量较轻的金属(如2A12铝合金)或非金属材料，以便于减轻战斗部的质量。
本实施例中，左端盖1采用质量较轻的金属(如2A12铝合金)或非金属材料，以便于减轻战斗部的质量。
本实施例中，右端盖4采用质量较轻的金属(如2A12铝合金)或非金属材料，以便于减轻战斗部的质量。
该聚能杀爆多功能战斗部结构的工作原理为：无人机、巡飞弹等对地攻击武器主要采用俯冲攻击模式，当战斗部到达合适的起爆位置，炸药柱5在起爆机构2的作用下从顶端面中心点处开始起爆；如图7所示，在炸药爆轰产物的驱动下，药型罩7被压垮变形并形成EFP 或射流毁伤元，在高速撞击下摧毁坦克炮塔装甲，同时，预控壳体6在炸药爆轰产物驱动下膨胀破碎成形状规则的高速破片，对地面轻型装甲及人员有生力量进行打击。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，包括：左端盖(1)，起爆机构(2)，上端盖(3)，右端盖(4)，炸药柱(5)，预控壳体(6)和药型罩(7)；所述预控壳体(6)为C形圆筒状结构，其弧形面中心位置有圆形开孔；炸药柱(5)为D形柱状结构，其同轴装填在预控壳体(6)中，炸药柱(5)和预控壳体(6)之间侧面贴合、端面平齐；
所述药型罩(7)为圆弧形罩，其置于预控壳体(6)侧面的圆形开孔内，且凸面与炸药柱(5)压紧配合；上端盖(3)为矩形板状结构，其中心位置处设有圆柱形凸起，且圆柱形凸起中心设有通孔，上端盖(3)与炸药柱(5)的侧平面贴合，并与预控壳体(6)固定；上端盖(3)的通孔中设有起爆机构(2)，用于起爆炸药柱(5)；
所述左端盖(1)和右端盖(4)均为D形板状结构，其与炸药柱(5)左、右端面贴合，并分别固定在预控壳体(6)的左、右端面处，以将炸药柱(5)密封起来；其中，上端盖(3)、左端盖(1)、右端盖(4)和药型罩(7)与预控壳体(6)对接处均做密封处理。
2.如权利要求1所述的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，所述炸药柱(5)的弧形面中心位置处设有圆筒形凸起，其与预控壳体(6)上的圆形开孔孔轴配合，用于对炸药柱(5)和预控壳体(6)之间的轴向和周向的活动进行限位。
3.如权利要求1所述的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，所述上端盖(3)的圆柱形凸起中心为阶梯状通孔，且阶梯状通孔的大端朝上、小端朝下，二者之间的台阶对起爆机构(2)起承托作用。
4.如权利要求1所述的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，所述炸药柱(5)采用压装或注装工艺制备而成，材料采用高能炸药。
5.如权利要求1所述的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，所述预控壳体(6)的材料采用高强度金属。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，所述预控壳体(6)采用电子束预控或机械刻槽或增材制造技术，沿C形圆筒状壳体的外表面进行刻槽，且刻槽深度、刻槽宽度和刻槽间隔可调整。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，所述药型罩(7)采用金属材料。
8.如权利要求1-5中任意一项所述的非回旋体聚能杀爆多功能战斗部，其特征在于，所述上端盖(3)、左端盖(1)和右端盖(4)采用金属或非金属材料。
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