表面异形遮弹层的诱偏机理与试验

陈万祥，郭志昆，吴 昊，严少华

（1.华南理工大学 土木与交通学院，广州510641；2.解放军理工大学 工程兵工程学院，南京210007）

大量试验结果表明，表面异形遮弹层促使弹体发生弹道偏转和破坏，能有效阻止武器对内部结构的侵彻破坏[1～4].事实上，最早的偏航概念是1987年由美国陆军工程兵水道试验站的ROHANI B等人[5]率先提出来的，其基本思想是：在弹体撞击防护层之前设法使之偏航，从而大大地削弱其侵彻威力.

弹体与异形体撞击涉及到十分复杂的高速碰撞动力学问题.CARGILE J D等人[6]结合试验现象提出了弹体偏转角与偏转率及初始偏转角之间的关系式，但公式中只是利用简单几何关系将弹体偏转角表达为速度及行程的函数；ZENER C[7]研究了弹体倾角、靶体材料强度对普通动能穿甲弹嵌入靶体的影响，表明弹体倾角与冲击速度、靶体硬度及强度等因素有关，但不能反映靶体几何参数对弹体倾角的影响.刘瑞朝等人[8]对弹体与异形体撞击的偏航问题进行了初步分析，引入了恢复系数（常量）来解决方程中出现的未知冲量.以上理论研究对工程应用有一定的参考价值，但仍然无法从本质上揭示弹体偏航作用机理.本文基于接触理论建立了弹体与异形体撞击的力学模型，并进一步推导了攻角效应计算方法，为偏航型遮弹层的实际工程应用提供了理论依据.

1 弹体与偏航层撞击的力学模型

1.1 撞击力模型

如图1所示，由于弹体与异形体撞击姿态是随机的，可以将……