CN117308696A - 一种轴向聚焦式预制破片战斗部 - Google Patents
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Abstract
本发明属于弹药工程技术领域，尤其涉及一种轴向聚焦式预制破片战斗部，包括主装药1、破片层2、战斗部壳体3和内衬5；所述战斗部壳体3为顶面圆内凹的空心圆柱体；所述内衬5置于战斗部壳体3的内部，将战斗部壳体3的内部分隔为上部密封空腔和下部密封空腔；所述主装药1置于下部密封空腔，所述破片层2置于上部密封空腔；所述破片层2呈内凹球缺形，通过树脂粘黏多个均匀紧密排列的六棱柱预制破片4构成；本发明提供的轴向聚焦式预制破片战斗部的破片层使用多个独立的六棱柱预制破片均匀紧密排列而成，相比传统的球形、圆柱形等的预制破片，极大的增加了破片层空间利用率，增加破片数量，可以有效增强战斗部毁伤效能。
Description
技术领域
本发明属于弹药工程技术领域，尤其涉及一种轴向聚焦式预制破片战斗部。
背景技术
战斗部是弹药毁伤目标或完成既定终点效应的部分，是武器弹药能否实现其使用价值的关键。现有定向战斗部实现方式包括偏心起爆定向战斗部、破片芯式定向战斗部、可变形定向战斗部、展开式定向战斗部、随动式定向战斗部及聚焦式定向战斗部等。其中，聚焦式定向战斗部主要设有内凹式的球缺形聚焦弧形的破片层，主装药发生爆炸后，在爆轰波驱动下能量汇聚，使破片在轴向聚焦区域汇聚，能大幅提高破片在轴向上的分布密度，进而达到目标形成定向高效毁伤的效果。
由于破片飞散效应存在，在破片驱向目标时，破片群飞散角较大的破片不能准确击中目标物，进而影响破片利用率和战斗部杀伤威力。另现有破片多为圆球形和圆柱形破片，集中排布于破片层时，各破片之间存在一定缝隙，空间利用率不高，破片数量没有达到最大化。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种轴向聚焦式预制破片战斗部，通过使用六棱柱预制破片进行相应排布设计增加了战斗部的破片数量，同时优化战斗部结构减小破片的飞散角，提高了破片在轴向上的分布密度和初速度，进一步提高了破片利用率和毁伤效能。
具体技术方案包括主装药1、破片层2、战斗部壳体3和内衬5；所述战斗部壳体3为顶面圆内凹的空心圆柱体；所述内衬5置于战斗部壳体3的内部，其将战斗部壳体3的内部分隔为上部密封空腔和下部密封空腔；所述主装药1置于下部密封空腔，所述破片层2置于上部密封空腔；所述破片层2呈内凹球缺形，通过树脂粘黏多个均匀紧密排列的六棱柱预制破片4构成。
进一步的，所述破片层2是曲率半径为主装药1直径的1.43倍的内凹球缺形，其共采用175个六棱柱预制破片4构成。
进一步的，每一个六棱柱预制破片4的对边距和厚度相同，且六棱柱预制破片4的厚度为主装药1直径的0.0666倍。
进一步的，所述主装药1为顶面圆内凹的实心圆柱体，且所述主装药1的直径为60mm-120mm；所述主装药1的侧面高度与底面直径的比值为1。
进一步的，所述战斗部壳体3紧密包裹主装药1，所述战斗部壳体3的厚度为主装药1直径的0.033倍。
进一步的，所述战斗部壳体3采用金属材料制成。
进一步的，所述内衬5是采用金属材料制成的凹形圆片，该凹形圆片的外凸面涂有粘结剂，从而与主装药1的上表面粘结。
进一步的，所述内衬5的厚度为1mm-3mm。
本发明的有益效果：
本发明提供的轴向聚焦式预制破片战斗部的破片层使用多个独立的六棱柱预制破片均匀紧密排列而成，相比传统的球形、圆柱形等的预制破片，极大的增加了破片层空间利用率，增加破片数量，结构优化减小了破片轴向飞散角度，实现轴向破片密度及初速度的增益，提高破片的有效性和利用率，可以有效增强战斗部毁伤效能。
本发明通过调整战斗部结构特征，使战斗部能量汇聚，提高了炸药的能量利用率，同时能减小破片的飞散角，提高破片在轴向上的分布密度和初速度，使集中打击到目标物暴露面积上的破片数量增加，提高破片的有效性和利用率。
附图说明
图1为本发明的整体外观结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为本发明的破片层俯视结构示意图；
图4为本发明的独立六棱柱预制破片结构示意图；
图中，1-主装药，2-破片层，3-壳体，4-六棱柱破片，5-内衬。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种轴向聚焦式预制破片战斗部，如图2所示，包括主装药1、破片层2、战斗部壳体3和内衬5；所述战斗部壳体3为顶面圆内凹的空心圆柱体，如图1所示；所述内衬5置于战斗部壳体3的内部，且内衬5将战斗部壳体3的内部分隔为上部密封空腔和下部密封空腔；所述主装药1置于下部密封空腔，所述破片层2置于上部密封空腔；所述破片层2呈内凹球缺形，通过树脂粘黏多个均匀紧密排列的六棱柱预制破片4构成。
具体地，所述破片层2沿战斗部壳体3顶面圆内凹端面，采用175个六棱柱预制破片4紧密排布成球缺形，其中有15个六棱柱预制破片4的排列位置对应于破片层2过圆心的中心轴，如图3所示，虚线表示中心轴；该排列方式可极大提高破片层4的空间利用率，以提高破片的数量，提高战斗部攻击的有效性。所述破片层2的曲率半径为主装药1直径的1.43倍。主装药1起爆后，在爆轰波的驱动下能量汇聚，使六棱柱预制破片4分裂，在轴向聚焦区域汇聚击向目标物，提高了六棱柱预制破片4的初速度及轴向分布密度。
具体地，如图4所示，每一个六棱柱预制破片4的对边距(即底面六边形的对边距离)与六棱柱预制破片4的厚度(即底面六边形与顶面六边形间的距离)相等，且六棱柱预制破片4厚度为主装药1直径的0.0666倍。
具体地，所述主装药1为底面圆平整而顶面圆内凹的实心圆柱体，该实心圆柱体的底面圆与战斗部壳体3的空腔底面相接触，且所述主装药1的直径为60mm-120mm；所述主装药1的侧面高度与底面直径的比值(也可称为长径比)为1。
具体地，主装药1可采用多种装药方式，如：注装、压装等。主装药1采用端面中心起爆方式起爆。
具体地，所述战斗部壳体3采用金属材料制成，用于支撑战斗部结构。
具体地，所述战斗部壳体3紧密包裹主装药1，所述战斗部壳体3的厚度为主装药1直径的0.033倍。在主装药1被引爆时，战斗部壳体3可延缓外部稀疏波从主装药1边缘进入的时间，从而减少炸药不完全分解的化学损失，提高了主装药能量利用率，增强了爆轰产物对破片的轴向做功能量，以提高六棱柱预制破片4的轴向速度。
具体地，所述内衬5是采用金属材料制成的凹形圆片，该凹形圆片的外凸面涂有粘结剂，用于粘结包裹主装药1，支撑主装药1顶面的内凹形状，同时保护六棱柱预制破片4不发生破碎。
具体地，所述内衬5的厚度为1mm-3mm。
破片飞散角受多个因素影响，其中：
1)破片飞散角随着破片层球缺曲率半径的增大，先减小后增大；
2)破片飞散角随着主装药长径比的增大，先减少后增大；
3)破片飞散角随着战斗部壳体厚度的增大，先减少后基本趋于稳定。
采用正交设计方法，对轴向聚焦式预制破片战斗部中，破片层球缺曲率半径、主装药长径比、战斗部壳体厚度等因素进行正交设计得到最优组合。
本发明提供的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，战斗部作用后，可以在空中形成一道高速、密集的破片屏障，依靠破片的动能破坏、引燃和引爆毁伤目标物，可用于有效拦截来袭导弹等空中目标。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋转”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，包括主装药(1)、破片层(2)、战斗部壳体(3)和内衬(5)；所述战斗部壳体(3)为顶面圆内凹的空心圆柱体；所述内衬(5)置于战斗部壳体(3)的内部，其将战斗部壳体(3)的内部分隔为上部密封空腔和下部密封空腔；所述主装药(1)置于下部密封空腔，所述破片层(2)置于上部密封空腔；所述破片层(2)呈内凹球缺形，通过树脂粘黏多个均匀紧密排列的六棱柱预制破片(4)构成。
2.根据权利要求1所述的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，所述破片层(2)呈曲率半径为主装药(1)直径1.43倍的内凹球缺形；所述破片层(2)共采用175个六棱柱预制破片(4)构成，其中有15个六棱柱预制破片(4)排列在破片层(2)过圆心的中心轴上。
3.根据权利要求2所述的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，每一个六棱柱预制破片(4)的对边距和厚度相同，且六棱柱预制破片(4)的厚度为主装药(1)直径的0.0666倍。
4.根据权利要求1所述的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，所述主装药(1)为顶面圆内凹的实心圆柱体，且所述主装药(1)的直径为60mm-120mm；所述主装药(1)的侧面高度与底面直径的比值为1。
5.根据权利要求1所述的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，所述战斗部壳体(3)紧密包裹主装药(1)，所述战斗部壳体(3)的厚度为主装药(1)直径的0.033倍。
6.根据权利要求1所述的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，所述战斗部壳体(3)采用金属材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，所述内衬(5)是采用金属材料制成的球缺形圆片，该球缺形圆片朝向主装药一侧涂有粘结剂。
8.根据权利要求1所述的一种轴向聚焦式预制破片战斗部，其特征在于，所述内衬(5)的厚度为1mm-3mm。
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