CN116597920A - 含能复合防护结构的设计方法及防护结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含能复合防护结构的设计方法及防护结构，设计方法包括如下步骤：依据聚能射流侵彻机理确定射流侵彻速度变化率ù；依据反应材料抗侵彻性能的反应机理确定反应材料的反应灵敏度g；判断侵彻过程的速度变化率ù与反应材料的反应灵敏度g的相对大小确定反应材料的防护效率；依据反应材料的防护效率设计防护结构。防护结构包括依次设置有防护层壳体、反应材料壳体、反应材料层；反应材料层采用模块化设计。本发明的优势在于：可充分利用反应材料在强冲击作用下的剧烈化学反应释能对聚能射流的侵彻起到干扰作用，通过改进反应材料配方、添加反应材料约束壳体等手段进一步提高反应材料对聚能射流的防护效率。

Description

含能复合防护结构的设计方法及防护结构
技术领域
本发明涉及防护结构的设计技术领域，具体涉及一种含能复合防护结构的设计方法及防护结构。
背景技术
聚能射流作为一种典型聚能装药结构因其稳定成型的聚能侵彻体速度高(传统的聚能射流头部速度可达8000～10000米/秒)、侵彻深度大(一般能够达到8～10倍装药口径)等特点，因此其防护难度极大。针对聚能装药类弹药的主要防护措施包括间隙结构防护技术、陶瓷复合装甲防护技术、爆炸反应装甲防护技术以及电磁装甲防护技术等，这几类防护措施中主要存在增加了防护结构的厚度、带来了一定程度的次生危害效应以及附属装备庞大等不利因素。
反应材料是一种由多种类非炸药类固体物质通过一定方法制成，在加热或高速撞击条件下可以自身或与空气发生反应同时释放大量化学能的含能材料。与传统含能材料如TNT相比，反应材料反应时理论释放能量更大，部分反应材料的单位体积放热量甚至可达TNT(1720cal/cm3,l cal＝4.186J)的3～4倍。常见的反应材料体系包括：金属-氧化物型混合物；金属-聚合物型混合物；金属-金属型混合物等。
目前，反应材料主要用于破片战斗部领域，取代传统破片战斗部中的惰性破片形成反应破片。这是因为反应材料密度普遍高于传统含能材料，在侵彻目标时将获得更大的动能，依赖于反应材料在强冲击下的剧烈化学反应释能，反应破片战斗部在应用方面均表现优于传统惰性战斗部。反应破片既具有传统惰性破片的“动能侵彻”能力，又具有与目标作用时“释放化学能”的能力，从而可实现对目标的二次毁伤，尤其可以实现对目标内部易燃易爆物品、电子设备以及人员等弱防护目标的高效毁伤。同时，在横向效应增强型弹药领域，反应材料可取代传统PELE的惰性内芯，在受到冲击高压时，发生剧烈的燃爆反应生成大量破片以对装甲后的目标实现高效毁伤。此外，材料还可以替代传统聚能破甲战斗部的金属药型罩，形成反应射流，在目标内部释放大量化学能、对目标造成多重毁伤效应，将多级战斗部的毁伤机制合并到单级战斗部中。
也有研究表明反应材料可应用于防护技术领域，由于反应材料在破片冲击作用下可发生剧烈的化学反应，其高温、高压、高速运动的反应产物会对弹丸产生反向冲量，降低了碎片的轴线动能，起到防护效果；理论上在防护结构中使用反应材料可有效的干扰聚能射流，形成对聚能装药类弹药侵彻的进一步防护，优化聚能装药类弹药的防护措施。
但现阶段尚未出现反应材料在防护领域的具体应用形式，以怎样的系统方法来设计含反应材料的防护结构，如何更大的发挥反应材料的防护效率，以及如何评估其防护效果都是亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中反应材料在防护领域的具体应用的问题，本发明提出一种含能复合防护结构的设计方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含能复合防护结构的设计方法，包括如下步骤：
S1、依据聚能射流侵彻机理确定聚能射流侵彻速度变化率ù；
S2、依据反应材料抗侵彻性能的反应机理确定反应材料的反应灵敏度g；
S3、判断聚能射流侵彻速度变化率ù与反应材料的反应灵敏度g的大小，当ù与g在同一数量级时，则反应材料可发挥针对聚能射流侵彻的防护作用；
S4、依据反应材料的防护效率设计防护结构。
进一步地，当步骤S3中聚能射流侵彻速度变化率ù小于反应材料的反应灵敏度g时，则需要对反应材料释能特性予以提升，具体包括以下方法：
S31、选择选不同类型反应材料；
S32、调整反应材料配方组份；
S33、优化反应材料制备工艺；
S34、添加反应材料约束壳体。
进一步地，步骤S1中确定聚能射流侵彻速度变化率ù需要基于流体动力学理论计算的射流侵彻深度、侵彻速度，结合侵彻过程随时间尺度的变化规律，确定侵彻过程速度变化率ù，以速度变化率ù的值判断聚能射流侵彻速率的快速变化区和衰减区；
射流侵彻深度预估公式为：
射流侵彻速度预估公式为：
其中l为聚能射流的长度、ρj为聚能射流的密度、Vj为聚能射流的速度、ρt为靶体的密度。
进一步地，当聚能射流侵彻速率处于快速变化区时，反应材料反应程度达到最大值区间时，反应材料干扰聚能射流的侵彻将获得最佳的防护效果。
进一步地，步骤S2中g表示反应材料完成超快反应的时间；g的确定需要参考反应材料冲击诱发反应模型确定反应材料的反应灵敏度g需要参考反应材料冲击诱发反应模型，计算反应材料的反应阈值，其中PTFE/AL冲击诱发材料反应的经验预测公式可参考：
其中A、B为待定参数，σT为反应材料的应力阈值、为反应材料的应变率阈值，σ、/>分别为测试条件下的碰撞应力和加载应变率。
进一步地，步骤S31中反应材料优选金属-氧化物型混合物反应材料。
进一步地，步骤S32中确定针对聚能射流最佳防护材质后，根据反应材料组份中对聚能射流侵彻速率和结构强度有较大影响的组份予以优化调整，通过实验验证获得针对聚能射流最佳防护效果的反应材料配方组份；反应材料组份包括不同金属颗粒间两种或多种组合，或金属颗粒与金属氧化物间两种或多种组合，或金属颗粒与聚合物间两种或多种组合。
进一步地，步骤S33中反应材料制备工艺包含：反应材料的预处理、材料成型以及坯料的后处理；预处理工艺主要针对的反应材料的各组份进行改性处理，以改变反应材料的反应活化能、反应阈值温度；材料成型工艺主要影响材料冲击点火反应阈值；坯料的后处理工艺用于细化反应材料组织，消除材料内部的位错、孪晶缺陷。
进一步地，步骤S34中添加反应材料约束壳体，约束壳体材质选自钢、塑料、复合材料中的任一种，约束壳体用于切断聚能射流、降低聚能射流侵彻能力，以提高反应材料的能量利用率和对聚能射流的防护效率。
本发明还提供一种反应材料防护结构，根据上述含能复合防护结构的设计方法设计，所述防护结构依次设置有防护层壳体、反应材料壳体、反应材料层；所述反应材料层采用模块化设计，单个反应材料层模块尺寸按照来袭聚能射流直径的3～5倍设置，以模块拼接的形式形成反应材料壳体和反应材料层，单个模块遭袭破坏后能够快速更换，实现反应材料层的高效利用。
本发明的优势在于：提出了反应材料用于聚能射流防护结构的设计方法，可充分利用反应材料在强冲击作用下的剧烈化学反应释能发挥对聚能射流的干扰作用，提高了反应材料对聚能射流的防护效率，减少可能的次生危害。所提供的包含反应材料的防护结构中，反应材料层根据弹靶作用后破坏面积的大小设置模块，装配而成。单个模块遭袭破坏后能够快速更换，实现反应材料层的高效利用。
附图说明
图1为本发明的反应材料复合防护设计方法流程图；
图2为射流侵彻靶体示意图；
图3为聚能装药战斗部侵彻过程的典型特征图；
3a为侵彻深度及侵彻速度随时间变化规律图，3b为侵彻速度随侵彻深度变化规律图；
图4为铜片撞击Ni颗粒和球形Al颗粒混合物的冲击波前沿压力分布情况图；
4a为球形Ni颗粒压力分布图，4b为Al颗粒压力分布图；
图5为本发明的反应材料防护结构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。
本发明基于聚能射流高速侵彻机理，充分利用反应材料受侵彻时局部范围(3-5倍弹径)发生的剧烈反应，快速而剧烈的释放大量气体(显著提高爆点近距离的超压)和热值(瞬时温度超过3000K)，进一步干扰聚能射流侵彻，从而实现对目标有效防护。
主要实现方式是在防护结构表层设置一定厚度反应材料层，使聚能射流侵彻速度变化率与反应材料的反应灵敏度相均衡，充分发挥反应材料的最佳防护效率。反应材料层的设置，需要综合考虑聚能射流的侵彻特征及反应材料的冲击反应机理，确定反应材料的最佳防护效率，进而设计反应材料防护结构。
如图1所示，本发明的反应材料复合防护设计方法如下：
S1、依据聚能射流侵彻机理确定射流侵彻速度变化率ù；
S2、依据反应材料的防护机理确定反应材料的反应灵敏度g；
S3、判断聚能射流侵彻速度变化率ù与反应材料的反应灵敏度g的大小，当ù与g在同一数量级时，则反应材料可发挥针对聚能射流侵彻的防护作用；
S4、依据反应材料的防护效率设计防护结构。
步骤S1中聚能射流侵彻过程速度变化率的确定是基于射流高速侵彻金属靶的流体动力学理论。
依据Brikhoff等人建立的射流高速侵彻理论模型，金属射流和靶体均视为理想不可压缩的流体，射流高速侵彻靶体产生极高的碰撞压力导致理论分析时可以近似忽略射流和靶体强度，射流侵彻靶体示意图如图2所示。坐标建立在碰撞点A处，聚能侵彻体速度为vj，侵彻速度为μ，靶材在动坐标上的速度为-μ。射流侵彻靶体过程中，沿弹靶中心线射流/靶体界面压力平衡关系可用Bernoulli方程描述为：
其中(pj)-∞为离A无限远点处聚能射流压力，(pt)∞为离A无限远点处靶体压力，二者均可忽略，ρj为聚能侵彻体的密度、ρt为靶体的密度，公式(1)变为：
设匀速聚能射流的长度为l，总的破甲时间为t，则：
侵彻深度为：
L＝ut (4)
通过公式(2)、(3)、(4)可以得出基于流体动力学理论计算的射流侵彻深度的预估公式：
在确定射流侵彻的深度后，根据侵彻过程随时间尺度的变化规律，确定射流侵彻速度变化率。如图3所示，为某一聚能装药战斗部侵彻过程的典型特征图；在侵彻过程中根据侵彻深度及侵彻速度随时间的变化规律确定聚能射流侵彻速率的快速变化区和衰减区，当反应材料设置的位置和厚度使得聚能射流侵彻速率的位于快速变化区时冲击起爆反应材料，就可干扰聚能射流的侵彻，实现快速降低聚能射流侵彻深度，获得最佳的防护效果。描述聚能射流侵彻靶体过程侵彻速度变化快慢用ù来表示。
从图3可以看出聚能射流完成侵彻靶体的全过程一般在ms时间量级，侵彻速率快速变化区的持续时间基本维持在200μs左右，可以判定聚能装药类战斗部侵彻主要过程的时间尺度基本在百微妙时间量级。
步骤S2中反应材料反应灵敏度g的确定是依据反应材料防护机理推导得出。
首先反应材料冲击诱发的化学变化的过程需参考Graham冲击诱发化学反应模型；该模型将冲击压缩过程分为3个形态：未反应材料形态、高压下的初始形态以及过渡区的压缩形态。过渡区解释了化学反应起始于冲击波前沿，其全过程包括材料微观形态变形、混合、冲击激活和放热等行为，其中微观形态变形是指相的尺寸、形状以及分布的改变，混合描述了反应物之间边界的变化，冲击激活是指由于材料内部缺陷增加以及缺陷表面摩擦导致的原子迁移率增加，放热是指由体积压缩放热、孔洞或缺陷附近的能量局部化、热区输运过程导致的升温。
一般认为，根据反应材料受到的冲击载荷大小不同，其冲击化学反应可以分为两类：超快反应，发生于材料高压压缩过程中(反应的时间尺度为几纳秒到几十微秒)；慢反应(反应的时间尺度一般为几十微秒到几毫秒)，发生于从高压状态卸载之后较长的时间内。Eakins等人给出了球状Ni-Al混合颗粒(4a)和片状Ni+球状Al混合颗粒(4b)的冲击波前沿压力分布情况，如图4所示。
可以看出反应材料在受到外部载荷作用时发生超快反应的冲击波前沿反应时间相对较短，基本在受到冲击载荷作用下后的数十ns内即可快速发生反应，描述反应材料受到外部冲击作用发生反应的灵敏度用g来表示，在定量描述反应材料反应灵敏度方面，g表示反应材料完成超快反应的时间。
结合聚能射流完成侵彻全过程的时间尺度基本在μs的时间量级，因此，当聚能射流侵彻速度变化率ù与反应材料的反应灵敏度g在同一数量级时，则反应材料可发挥针对聚能射流侵彻的防护作用，才能确保采用反应材料干扰射流侵彻作用的原理方法是可行的。
其次，还需要以反应材料发生反应阈值来分析判断反应材料冲击释能行为。
反应材料冲击释能行为中包含的力-热-化学耦合问题十分复杂，这类材料的冲击反应诱发机理及反应的临界条件及预测判定仍是研究的重点，有待更深入的研究。在冲击压缩或强动载情况下，反应材料中将发生塑性变形、微射流、破碎及微孔塌陷等过程，因此冲击波阵面后将发生材料颗粒的迅速混合，最终引起温度的升高及材料内各组分的融合而发生化学反应。
反应材料冲击引起的化学反应过程可以分为反应的触发、传播与扩展三个过程。由冲击压缩引起的反应材料细观/微观尺度上颗粒碰撞与变形、物质输运、温度分布、化学反应的发生与发展及材料动力学特性(密度、压力、冲击波等)紧密相关，这其中诱发材料发生反应的碰撞速度或者碰撞压力通常作为该材料冲击反应诱发的判据，在此基础上，葛超等人针对PTFE/Al反应材料提出基于碰撞压力和加载应变率条件下冲击反应阈值经验公式，如公式(6)所示。
其中A、B为待定参数，σT为反应材料的应力阈值、为反应材料的应变率阈值，σ、/>分别为测试条件下的碰撞应力和加载应变率。通过公式(6)可以给出正冲击条件下PTFE/Al反应材料的反应阈值需同时达到σT＝735MPa和/>考虑到聚能射流与靶体作用过程中产生的碰撞压力一般在GPa量级、发生的应变率范围大于105s-1。因此，在聚能射流的高速冲击作用下，反应材料会发生一定程度的反应。
武强等人基于铝合金弹丸超高速撞击PTFE/A1反应材料试验结果提出反应材料结构在球形弹丸超高速撞击下的毁伤区域范围的无量纲经验公式，如公式(7)所示。
公式(7)中，Db为弹体在反应材料上的穿孔直径、dp为弹体直径、vp为弹体撞击速度、ρb为弹体材料密度、σb为材料的屈服强度、tb为反应材料厚度。通过公式(7)可以计算获得弹体超高速侵彻反应材料的破坏范围约为3～5倍的弹体直径。根据此数据可以作为模块化设计反应材料的最小单元依据。
为此，如要保证聚能射流侵彻速度变化率ù与反应材料的反应灵敏度g在同一数量级，实现反应材料在防护结构中的最佳防护效率，需要基于对于反应材料本身的特性进行判断和选用。包括以下方面：
①选择选不同类型反应材料。
目前反应材料的种类相对较多，主要包括金属-氧化物型混合物、金属-聚合物型混合物以及金属-金属型混合物三类。对所有反应材料体系而言，反应金属颗粒或称金属燃料(Al、Mg、Zr等)都是必不可少的组成部分。Al粉具有单位体积放热量高、粉末工程化制备容易、安全性高及成本低等优良的综合性能，尤其是和大多数金属、非金属、氧化物、聚合物组元混合时均具有良好的反应反应。因此Al一直是各类反应材料体系中最常使用的金属组元。
对于金属-氧化物型混合物，主要有Al-Fe2O3、Al-MnO2等典型混合物；对于金属-聚合物型混合物，主要有Al-PTFE、Ta-THV等典型混合物；对于金属-金属型混合物，主要有Al-Ni、Al-Ti、Al-Fe以及多系金属等典型混合物。目前，研究较多的是金属-聚合物类型反应材料，其具有含能高、加工简单等特性，但该类型反应材料的密度和强度普遍偏低，这使其在应用时受到一定的限制，特别是在针对聚能射流高速侵彻时其自身强度也将显著影响射流的侵彻能力。相对而言，金属-金属型反应材料的密度和强度则普遍要高很多，除作为含能材料外还可作为结构材料。因此，在针对聚能射流的防护中，金属-金属型反应材料应该作为首选防护材料。
②调整反应材料配方组份。
反应材料通常由两种或更多种非爆炸性固体材料组成，一般包括金属颗粒之间两种及多种组合(Al、Mg、Zr等)、金属颗粒与金属氧化物(Fe2O3、CuO、MoO3等)或聚合物(PTFE、TVH等)等，正常处置和存储时都保持惰性，而当受到强冲击加载时会发生化学反应并释放能量，产生燃烧、爆轰等效果。确定针对聚能射流防护的反应材料类型后，根据反应材料中对其反应速率与结构强度等影响抗射流侵彻性能核心指标参数较大的每种组份予以优化调整，通过实验验证获得针对聚能射流最佳防护效果的反应材料配方组份。
③优化反应材料制备工艺。
实现反应材料工程应用的关键是既要保证材料具有优良的反应释能特性(包括反应温度阈值、反应速度、单位体积放热量等)，又要考虑材料的密度、强度等物理性能以保证其在弹靶作用过程中的抗侵彻能力。此外，还要考虑安全性、成本、成型效率等因素。因此，材料制备工艺的选择至关重要，整个制备过程包含了反应材料的预处理、材料成型以及坯料的后处理。不同的工艺具有各自的特点及适用范围，在材料制备过程中可以根据反应材料抗聚能射流侵彻特性灵活地选择。
其中反应材料的预处理工艺中主要针对各组份的反应材料进行改性处理，可改变反应材料的反应活化能、反应阈值温度等关键参数，主要包括反应限制球磨法、溶胶凝胶法等工艺手段；材料成型工艺直接影响材料冲击点火反应阈值，针对不同类型反应材料应遴选不同材料成型工艺方法，主要包括冷压成型法、爆炸成型法、物理气象沉积法、多道次叠扎法、动力喷涂法、挤出成型法等工艺手段；坯料的后处理工艺可以细化材料组织，消除反应材料内部的大量位错、孪晶等缺陷，提高各组分的接触程度，提高燃烧速率。
④添加反应材料约束壳体。
添加反应材料约束壳体，一方面可以提高反应材料的能量利用率，另一方面也可以增强反应材料对聚能射流的防护效率。
通过壳体的作用可以进一步约束和控制反应材料的释能规律，提高反应材料反应时对聚能射流侵彻的干扰作用。壳体材料及厚度的最佳值可以通过聚能射流侵彻带有不同厚度壳体的反应材料打靶试验予以确认。同时，添加壳体与增加反应材料层厚度对反应材料反应特性的影响规律是一致的，在优化壳体厚度的同时也可考虑增减反应材料层的厚度。除此之外，反应材料反应时可以反向推动壳体运动，进一步起到切断聚能射流、降低聚能射流侵彻能力的作用。
基于上述步骤可以确定反应材料发挥最佳防护效率的方式，进而用于设计反应材料高效防护结构。
本发明还提供一种反应材料防护结构，如图4所示，该防护结构从右至左依次设置防护层壳体1、反应材料2、反应材料壳体3；其中反应材料壳体3的设置一方面可以提高反应材料的能量利用率，另一方面也可以增强反应材料对聚能射流的防护效率；壳体材质可以为钢制、塑料、复合材料等，壳体的厚度及形状可通过聚能射流侵彻带有不同厚度壳体的反应材料层打靶试验予以确认。反应材料层2和反应材料壳体3可按侵彻弹径的3～5倍设置为单个模块，以模块拼接的形式形成防护层壳体1，以实现反应材料的高效利用。
结合本发明的反应材料复合防护设计方法，在面对聚能射流侵彻时，聚能射流侵彻速度在经过防护层壳体1和反应材料壳体3时冲击起爆反应材料，反应材料发生反应后可干扰射流侵彻，实现对目标的有效防护。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、依据聚能射流侵彻机理确定聚能射流侵彻速度变化率ù；
S2、依据反应材料抗侵彻性能的反应机理确定反应材料的反应灵敏度g；
S3、判断聚能射流侵彻速度变化率ù与反应材料的反应灵敏度g的大小，当ù与g在同一数量级时，则反应材料可发挥针对聚能射流侵彻的防护作用；
S4、依据反应材料的防护效率设计防护结构。
2.根据权利要求1所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，当步骤S3中聚能射流侵彻速度变化率ù小于反应材料的反应灵敏度g时，则需要对反应材料释能特性予以提升，具体包括以下方法：
S31、选择选不同类型反应材料；
S32、调整反应材料配方组份；
S33、优化反应材料制备工艺；
S34、添加反应材料约束壳体。
3.根据权利要求1所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，步骤S1中确定聚能射流侵彻速度变化率ù需要基于流体动力学理论计算的射流侵彻深度、侵彻速度，结合侵彻过程随时间尺度的变化规律，确定侵彻过程速度变化率ù，以速度变化率ù的值判断聚能射流侵彻速率的快速变化区和衰减区；
射流侵彻深度预估公式为：
射流侵彻速度预估公式为：
其中l为聚能射流的长度、ρj为聚能射流的密度、Vj为聚能射流的速度、ρt为靶体的密度。
4.根据权利要求3所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，当聚能射流侵彻速率处于快速变化区时，反应材料反应程度达到最大值区间时，反应材料干扰聚能射流的侵彻将获得最佳的防护效果。
5.根据权利要求1所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，步骤S2中g表示反应材料完成超快反应的时间；g的确定需要参考反应材料冲击诱发反应模型，计算反应材料的反应阈值，其中PTFE/AL冲击诱发材料反应的经验预测公式如下：
其中A、B为待定参数，σT为反应材料的应力阈值、为反应材料的应变率阈值，σ、/>分别为测试条件下的碰撞应力和加载应变率。
6.根据权利要求2所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于：步骤S31中反应材料优选金属-氧化物型混合物反应材料。
7.根据权利要求2或6所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，步骤S32中确定针对聚能射流最佳防护材质后，根据反应材料组份中对聚能射流侵彻速率和结构强度有较大影响的组份予以优化调整，通过实验验证获得针对聚能射流最佳防护效果的反应材料配方组份；反应材料组份包括不同金属颗粒间两种或多种组合，或金属颗粒与金属氧化物间两种或多种组合，或金属颗粒与聚合物间两种或多种组合。
8.根据权利要求2或6所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，步骤S33中反应材料制备工艺包含：反应材料的预处理、材料成型以及坯料的后处理；预处理工艺主要对的反应材料的各组份进行改性处理，以改变反应材料的反应活化能、反应阈值温度；材料成型工艺主要影响材料冲击点火反应阈值；坯料的后处理工艺用于细化反应材料组织，消除材料内部的位错、孪晶缺陷。
9.根据权利要求2或6所述的含能复合防护结构的设计方法，其特征在于，步骤S34中添加反应材料约束壳体，约束壳体材质选自钢、塑料、复合材料中的任一种，约束壳体用于切断聚能射流、降低聚能射流侵彻能力，以提高反应材料的能量利用率和对聚能射流的防护效率。
10.一种反应材料防护结构，根据如权利要求1～9任一所述的含能复合防护结构的设计方法所设计，其特征在于，所述防护结构依次设置有防护层壳体、反应材料壳体、反应材料层；所述反应材料层采用模块化设计，单个反应材料层模块尺寸按照来袭聚能射流直径的3～5倍设置，以模块拼接的形式形成反应材料壳体和反应材料层，单个模块遭袭破坏后能够快速更换，实现反应材料层的高效利用。
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