高速破片侵彻防护液舱试验研究

沈晓乐 朱 锡 侯海量 陈长海

海军工程大学 船舶与动力学院，湖北 武汉 430033

高速破片侵彻防护液舱试验研究

沈晓乐 朱 锡 侯海量 陈长海

海军工程大学 船舶与动力学院，湖北 武汉 430033

为研究水下接触爆炸产生的高速破片在水中的侵彻特性，针对3.3 g立方体破片进行了水下弹道试验，结果表明：破片的侵彻阻力系数受形状的影响较大，撞击隔板时产生压缩波使破片产生墩粗和侵蚀，造成破片迎流面积的增加和质量的下降，从而使破片在速度较高时侵彻深度反而下降。

爆炸力学；高速破片；防护水舱；侵彻阻力

1 引言

水下接触爆炸的2个主要毁伤元素是冲击波和高速破片，其中高速破片的初始速度可以达到1 000 m／s以上，具有很强的穿甲破坏能力。为抵御高速破片的侵彻，大型舰船主要通过设置隔离水舱或重油舱衰减吸收高速破片的动能，以减小其对后续防护结构的穿甲破坏。

在水下弹道特性的研究方面，上世纪70年代，矶部孝等［1］对侵彻速度在 500 ～800 m／s下弹体的入水及跳弹，水中侵彻能力等问题进行了大量的试验研究，并提出了不同弹型侵彻能力的一系列经验公式。Varas［2］对封闭水箱的水锤效应进行了试验研究，指出球形弹初始速度是影响封闭结构变形程度的重要因素，并认为拖曳和开空腔是产生塑性变形的重要阶段，但是作者主要考虑了破片侵彻过程中封闭容器的响应和破坏程度，并未对球形弹在液体中的侵彻能力进行分析；Masahiro［3］通过对球形弹侵彻封闭液舱进行研究发现，激波能占破片初始动能的很小一部分，但是弹速较低，并不能模拟爆炸产生高速破片对结构的破坏作用。……