球形钨合金破片空气阻力系数实验研究.pdf

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球形钨合金破片空气阻力系数实验研究’1谭多望，王广军，龚晏青，高破尚泄媛蒣宁引言高压物理学报恭要：实验研究了瑷想珠影鹄念金玻冀和经历瀑轰凝参蟪蘧影钨台金破片长距离飞行时(1)(2)影钨合金玻冀，蜜子褰较擞魏震藿损失和交影，速度衰减规德与理想璩形篱会金破冀有臻显鳃区别，空气阻力系数与飞行速度有荚，两者成线性关系。l中图分类号；A防空、反辐射、丽杀伤等类型战斗部一般采用破片战斗部，主要依靠破片动能毁伤目标。破片能否有效蓖杀伤嚣标与菝片打击强标霹懿速度、形状联质量密切摆关。球形钨合金玻片僬蠢子密度嵩、衰减系数小、穿甲能力强，成为防空、反辐射、面杀伤等战斗部破片设计的主要选择对象《】。当战斗部完成设计、进行威力评估时，破片飞行规律成为重要问题。阑内外大多数破片飞行规律研究都是针对规剃镪质破筹缜蛐巍⒎叫巍⒅纹破短踅离飞行的，磊对嵩密度玻片泼及长鼯离飞行翡情况研究较c3]估提供依据，我们通过自由飞弹道靶实验，研究了理想钨珠长距离飞行时的衰减系数和空气阻力系数，得翻了理想钨珠飞行规律。但是当这一研究结果应用予装壤钨珠戆战斗部破片速度计算对，我翻发现计算结果与实验结果差异较大，理想钨珠速度衰减规律不适用于战斗部实际产生的钨珠，原因是钨珠经历爆轰驱动后，产生轻微质量损失和变形。我们通过统计、分析战斗都实验结果，得到了经历爆轰驱动的钨珠长距离飞行时的空气阻力系数穰速度衰减规律，为战萼部速度计算提供了一种工程计算方法。破片在空气巾飞行时，受戮两个力的作用：重力积空气阻力。重力使破片的飞行弹道发生弯益，空气阻力使破片速度减小。在破片速度较高时，由于破片质量很小，空气阻力远远大于重力，可以忽略熏力对破片速度的影响，因此破片飞行弹遂为直线，根据阻力定律，其运动微分方程必lt&sI积。由赛气动力学可知，氏与破冀速度稷形状有关。不同形状的破片，在嗣一骂赫数酌条件下，氏Ma1Ma=15Ma213(-r张喝掌趌——尥鳥期：——基衾壤目；国防辩技覆研磺目律赘简奔：谭多整，男，博士，研究员，主簧麸事爆炸力学研究．：孕．．2007910005773(2007)03-023106黋．，一’。
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罄瞚藤蕍雃百／添iFij"患絙桑删,=128725+10313口；罢堕uHZbn内口～，有如下关系式球形破片方形破砖柱形破片．疢．／菱形玻菏el4500389Ma(1)z8(3)除与空气密度、破片本身形状和质量有关外，还与阻&的破片，衰减系数也为常数。当阻力系数取如下线性关系时&ABMa(1)式中：口是标准空气声速，其值为痵。当阻力系数取为其它关系式时，破片存速计算关系式更为复杂，通常需求解微分方程。为掌握钨珠长距离飞行时的速度衰减规律，采用纛级轻气炮和激光无阻测量方法进行了实验研究。200m(0拇圩呵崞、膨张段、实验段200笛槎纬m15m30态和流场，记录弹丸到达测控站的时间。2kms120m激光屏，测量钨珠到达时刻。钨珠在两个激光屏之闻的平均速度即为该两个激光屏中点的瞬时速度。8由侥夂系玫降某跛賄退ゼ跸凳诩，部分实验结果鸯郊扑憬峁谋冉厦偻。从图中可看出，计算结果与实验结果非常符合，说明钨珠长距离飞行时的衰减系数口仍为常数。盍予空气处予常瀑纛常压状态，嚣此服从理想P娇汕蟮米枇ο凳裕峁渭。从表中可豢魄，阻力系数与破劈裙速有关。结合先蘸我佛对不同尺寸的铬珠芏任．痚透种密