特种弹头结构设计与终点效应研究

孙 银，周克栋，赫 雷

(南京理工大学 机械工程学院， 南京 210094)

由于国际形势瞬息万变，全面的大规模的战争极少爆发，更多的是局部的武装冲突，外交的斡旋，因此各国特种活动大规模出现，对特种作战提出了更高的要求。常见军用武器所使用的枪弹往往采用实心尖弹头，穿透能力大而停止作用不足，在近距离使用时更是能够连穿数人，以致造成误伤。这不能够满足以暗杀、自卫等为目标的特种作战需求。低侵彻、强杀伤的弹头能够满足此类特种作战需求，国内外在役的低侵彻弹如PMC公司的星型露铅空尖弹、雷明顿公司的“金刀弹”、联邦弹药公司的九头蛇弹等都是以满足相关特种作战需求为目标的产品。

创伤力学及终点弹道学等相关学科主要研究内容为弹头侵彻生物体，包括肌肉、内脏以及骨骼等。然而生物组织的冲击实验是非常昂贵甚至是不现实的，在过去的几十年中，明胶作为模拟软组织的材料被广泛地应用于相关实验研究中。Cronin等[1]对明胶材料的应变率和温度敏感性进行了深入研究，测得了10%弹道明胶从低应变率到高应变率(0.01～1 550 s-1)的应力应变特性。Kwon等[2]采用霍普金森压杆实验研究了10%弹道明胶在更高应变率(2 000～3 200 s-1)下的应力应变响应。温垚珂等[3]对4.8 mm钢球、92A手枪弹、SS109步枪弹等侵彻明胶靶标进行了系统性的实验研究，结合理论分析得到了弹头侵彻明胶靶标过程的数值计算模型。曾鑫等[4]对小口径枪弹撞击防护条件下明胶靶标和猪腿时的压力波特性进行了试验研究，发现生物体组织中压力波呈指数衰减。……