空腔聚能与金属射流(三)

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-28 02:17
如果是EFP(Explosively formed penetrator),可能是你说的效果，如果是shaped charge,向前的爆轰波很弱的 ...

你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

5 v3 j' ?+ D% N% Y2 v
相对圆球状炸药，前方能量基本集中，侧、后方基本不变？

不爱吱声

njyd 发表于 2013-10-30 09:30
. a! a# e' _. ^9 E你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

爆炸波当然很难完全聚集成这样,但是穿射主要靠射流,爆炸波的作用很有限.真正的shaped charge是有case装药的,case会像后侧方飞散,前面只有射流.
# m& ?/ [9 D8 X

不爱吱声

$ r. o' z# P$ E  V* i: Z1 H& n

njyd 发表于 2013-10-30 09:30
! _: U* C9 M" w- Y$ R3 t你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

5 w' _5 N- N  {6 e: i
提前剧透一下吧
4 H* ?6 ]/ W( U+ M4 {9 x+ q
我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。

1 S% q7 v# g# e; u( {
为起爆后50微妙状态。
6 P; W) |7 |6 G# a  g2 O
图中，红色为liner：射流.黄色为explosive:炸药，蓝色为case。上面两图为压力分布图，下面两图为材料变形图,中间为整体效果图。

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-30 23:46
提前剧透一下吧

  v1 _2 S+ @  Q+ t我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。

看不大懂，看上去前侧方也有不小的压力。

不爱吱声

njyd 发表于 2013-10-30 10:10
看不大懂，看上去前侧方也有不小的压力。

. C7 _; T1 Y3 Q  e2 t0 ]
那个爆炸波压力的作用与射流比起来不是一个量级的,因为穿深靠的是射流的动量密度或者动能密度,金属射流密度比空气要大很多,因此总动量就大很多.用最简单的模型,穿深与射流密度平方根成正比.
4 c4 D4 r" l2 p. G
下面这个帖子也有说明
% p% l" y# F% [: X0 `4 l$ O' Vhttp://www.aswetalk.org/bbs/foru ... 1835&pid=212559
见第二条

MacArthur

不爱吱声 发表于 2013-10-27 13:17
如果是EFP(Explosively formed penetrator),可能是你说的效果，如果是shaped charge,向前的爆轰波很弱的 ...

' j) T: ^* m' I军用弹即便是使用了Shaped Charge，也会有相当强烈的爆轰效果，所谓“破杀榴弹”是也。。。

# p5 i6 O# b6 \9 N$ n美军现役M830 HEAT-MP（High Explosive Anti-Tank, Multi-Purpose）多用途破甲杀伤弹，装备M1A2和豹II坦克。。。

0 a6 `5 W# ^0 k3 v. G
我军装备的125mm 破杀两用弹
1 H2 |9 w" I, O' p* w4 [" ~

所以回到njyd的问题上，破甲弹打到钢板上是一个眼儿；如果打到土墙上，估计墙就不存在了，跟挨了一发普通榴弹没太大区别。。。
+ ^& M& L6 [# @$ U" A5 `. L. G0 A
* U' b  \/ ^, w( @4 P' {; |

不爱吱声

4 l, b% o8 ?3 A: x$ Y

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
, Z0 ?6 f7 H6 l& _7 s8 ]0 ~军用弹即便是使用了Shaped Charge，也会有相当强烈的爆轰效果，所谓“破杀榴弹”是也。。。
6 ?- g; ~1 V8 Z, [: g5 ~
, S  t# Z6 {: y- J# G' J3 a- j美军现役M83 ...

是的,现在破甲弹不追求穿深,追求综合效果,实现最大杀伤.所以现在很多破甲弹,用EFP而不用shaped charge了.

) E' Q/ a8 a8 }; g3 `! a9 g; M5 r即便同样是shaped charge,军用装药量大,石油行业都是最多装几十克高能炸药,最大的直径也就是20厘米,军用的就狠多了.

" b  C1 [4 [7 T借这个话头,顺便说一下军用和民用的差别:
. I* c& r2 D9 ^) p' r. ^以前开会碰到一个国家实验室退休下来的,跟他聊起成本问题.跟他说我们的charge控制成本控制得厉害,一个顶级的最大的charge也尽量不能超过$20,做试验的更便宜.
! H( I/ j+ A' c' f
他告诉我们他们最普通的试验charge基本上也有几百美元成本,他们连白金都试验过.民用哪敢想.
$ I$ z5 R$ W$ r! Q! X: z7 X2 A
  n0 O: X: k8 G1 d" W* M这些都会影响设计理念,研究方向等等.

估计各行各业都如此.

不爱吱声

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
/ Y9 |) d  O& V, Z# O军用弹即便是使用了Shaped Charge，也会有相当强烈的爆轰效果，所谓“破杀榴弹”是也。。。

0 K& t8 V( U. A5 E7 ^美军现役M83 ...

5 C! C  n9 o( t) m( A/ Y@njyd

回顾一下你一开始的提问,觉得我可能误解了你的意思,你说的是破甲弹,而不是单纯shaped charge.破甲弹确实有炸药本身的暴轰效果的,麦帅的解释应该是正确的.

军队里shaped charge的设计理念与民用大为不同,简单判断如果聚能不够就是不好的设计不太合适,因为军用就是追求综合效果.

. l# r6 B! M0 a. k' V而石油行业使用的时候装药少,要充分利用聚能效应实现穿深,尽量避免炸药向前的暴轰,否则就会损毁油井了.

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-31 00:15
& F$ e2 s6 `+ h( H那个爆炸波压力的作用与射流比起来不是一个量级的,因为穿深靠的是射流的动量密度或者动能密度,金属射流密 ...

1 B  {+ r+ X& c% Z5 g3 }* i
6 @, U  b" w2 n" o

　　我的问题就在这里：借用你的图，中间黄线间算是射流部分吧？这里能穿出个洞。红线间比中间的压力小得多但还是有压力，那么碰上不太坚固的目标比如砖墙这部分应该也能穿出个大洞。红线外这该还有更弱的轰爆波，那么碰上更不坚固的土墙应该炸出个更大的洞或者把墙推倒。如果碰上钢墙，黄线以外的部分能量不足以对钢墙造成损伤，就只剩下以内的洞了。
: W. Y; F2 L( X  \9 N　　这是有多个效应中以哪个为主的问题，如果目标足够弱，弱到次要效应对它也有很大作用，那么主要效应就显不出来了。
　　类似的还有中子弹，实际上是个小型氢弹，小到火球和冲击波作用范围大大小于中子有效辐射范围。但如果处于中子弹的爆炸中心，一样给炸得灰飞烟灭。
% b; U0 V2 g7 S2 B. p6 e# Q9 }　　这是我用常识进行的分析，不知里面还有没有没考虑到的因素。

不爱吱声

njyd 发表于 2013-10-30 11:14
　　我的问题就在这里：借用你的图，中间黄线间算是射流部分吧？这里能穿出个洞。红线间比中间的压力小 ...

  K' ^6 |; p+ z( F. f! C见我上面的答复.

; }7 M! t# V% `% D你的理解是对的,这种爆炸波效应不应该完全消除,确实跟目标强度有关,我最开始的回答应该修正一下.

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-31 01:09
. m( ]6 x& {; q- a@njyd

) T4 X" {0 g7 x/ j回顾一下你一开始的提问,觉得我可能误解了你的意思,你说的是破甲弹,而不是单纯shaped charge.破 ...

我的意思是：设计的再好不可能把全部能量百分之百地用在前向射流上，其他方向上或多或少总归会有能量，这部分能量也会对较弱的目标造成损坏。

不爱吱声

7 w9 o! ~# z: _7 g, Z' g$ _# e

njyd 发表于 2013-10-30 11:22
我的意思是：设计的再好不可能把全部能量百分之百地用在前向射流上，其他方向上或多或少总归会有能量，这 ...

, `5 ~. T! ]2 m- B
你这里说的大体上是对的.

" D0 c# L. ^0 U- R* W  l, Y  U* M不过,尽管你使用我的图去说明炸药向前的冲击效应,但是应该了解,其实我那张图因为只是炸药,没有加药罩,也没有加case,因此炸药本身的向前的冲击效果很明显的,一旦加药罩,炸药向前的动量就都大部分转化成射流向前的动量了,动量守恒,结果炸药本身的向前动量就小很多,于是侵蚀效果就不明显了.
4 s; s4 l) m$ D' x- v
破甲弹在设计的时候,是可以设计成保留一部分炸药向前的动量,同时牺牲了一部分射流的穿深效果,而实现综合效果最佳,因此,你对于破甲弹的理解没问题.

' W  d& y7 s( v4 q- X* z但是也应该了解,炸药向前的冲击效果的大小是看设计的.尽管无法完全消除,但是通过设计是可以让这种效果很小的.

MacArthur

njyd 发表于 2013-10-30 12:22
9 m* C/ M" d& z- _& N1 U8 D我的意思是：设计的再好不可能把全部能量百分之百地用在前向射流上，其他方向上或多或少总归会有能量，这 ...

央视纪录片披露96坦克打59靶车


. N5 r9 o! f, x! @2 z
用的是破甲弹，也有长杆穿甲弹。。。

0 @! J+ t% Y7 G& P! q
* G3 _2 {+ v- J7 |9 X3 {5 }" N不过从59坦克炮塔被击穿的瞬间看，这个截屏应该是破甲弹打的。。。
* M# s- \# l% n( s6 z

/ `. {- f. X( c3 F" u; [2 i! B看一下破口，注意穿洞外围，炮塔上有一个明显的“凹陷区”。。。 显然是破甲弹爆破后超压导致的。。。 那可是表面硬化处理过的装甲钢呵。。。
9 A; b6 U% u# U" r
) r9 G! l0 I& g5 u- z

& f3 E9 f0 }1 A/ E

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-21 02:44
央视纪录片披露96坦克打59靶车

* D; v( A% a0 Q! o- Q( X! g6 t　　这个节目我在电视上看了，网上视频没看，所以只能说当时得到的印象。
, O" H0 x, v: @. n( T. F& [　　这段视频是介绍维修分队的战场实战抢修，用实弹是为模拟实战，破坏效应是为衬托检修的难度。
& U* z4 A8 }& d- [  z: \1 a　　印象中，用了三发实弹，一发穿甲弹从车体正面穿到后面，中间还打穿了发动机缸体；另一枚穿甲弹侧向穿透炮塔，就是你贴图中最后两幅；另一发是炮射导弹，可能是装甲车的73mm或100mm低膛压炮发射的，视频中有飞近直至爆炸的场面，就是你贴图中炮塔火球那一张。
　　炮射导弹是击中炮塔正面右侧（从摄像机方向看是左侧），没见到导弹造成破坏的图像。
　　后那两图的孔肯定是长杆穿甲弹打的，击中时因装甲的阻挡造成杆有点向一边歪，入孔成了长圆形，出孔更长。炮射导弹是破甲弹，射流造成的孔径只有两三厘米，而且出孔会比入孔小，入孔处还会有金属融化的现象。
　　此车在三小时内整体更换了发动机，还有车体炮塔内一大堆零碎，恢复作战能力。
1 C9 Q# J6 t' E7 n5 t　　视频最后有一段，说是车修好后发动不了，不知道是否这辆，细查后是一根电缆被金属碎片穿入背面造成短路。根据我多年修仪器的经验，这种故障最难查。

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-21 09:56
4 A6 ]7 S  S( T% D...击中时因装甲的阻挡造成杆有点向一边歪，入孔成了长圆形

/ O0 s) k# E' Y) g( Z$ C& C. L视频截屏入孔处明显是两个穿洞吧，只不过靠到一块了。。。 你看俩洞中间还有一个“8”字的蜂腰呢。。。 长杆穿甲弹全靠硬度+动能来贯穿装甲，入口的都是很规则的圆形，不会出现“向一边歪”还能贯穿装甲的情况。。。

0 U2 A: x8 ]9 h& A
这是虎式坦克炮塔被穿甲弹命中后的样子，
' P1 R' d% y9 J0 o: h* Z

伊军T-55被米帝贫铀穿甲弹命中后的样子。。。

  u' {% ^3 f5 O  T( D* C/ `; W

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-21 23:28
视频截屏入孔处明显是两个穿洞吧，只不过靠到一块了。。。 你看俩洞中间还有一个“8”字的蜂腰呢。。。 长 ...

7 V/ y( E: B5 V0 P7 ?3 L+ J你说得很有道理。
俺没实际接触过，只能靠猜了，唯一能确定的是那孔不是破甲弹打的。能量越集中能穿的孔就越深，同时孔也就越小。破甲弹如果打出那么大个孔设计的效率也就太差了，网上能找到PRG在美国坦克上穿的孔，只有铅笔粗细。
( T; g9 c0 j- q8 G  ?: e6 Z$ Y% o7 r9 u　　那个入孔，看上去应该是一发穿甲弹打的，如果有第二发怎么也会在孔内造成一点飞边，孔内壁不会那么平滑。形成长圆的孔要么是杆歪了要么是击中处装甲坡度较大，其他的可能性不大。
　　出孔形成那样应该是两发，如果是步枪射击靶上那样的孔肯定是判定为两发子弹，但长杆弹会不会是穿第一层时杆断了呢？如果断杆能穿出两个出孔，哪此弹的性能非常了得。俺判定是一发打的是因为视频中介绍是一发，这就没准了，应该不要太相信记者的解说。
　　还有一个可能性：这辆59被打过多次，当靶子的坦克不大可能只用一次。
　　另外看那出孔的飞边很小，说明穿甲弹穿出时速度还很高，来不及带起飞边就出去了。

MacArthur

/ ]3 I  F4 N) e0 e2 W4 O" O

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
...唯一能确定的是那孔不是破甲弹打的。能量越集中能穿的孔就越深，同时孔也就越小。破甲弹如果打出那么大个孔设计的效率也就太差了，网上能找到PRG在美国坦克上穿的孔，只有铅笔粗细

未必哦。。。
0 v8 W6 A4 l9 l. n( N; u
7 ^9 {  f# B/ i7 Y8 ^! g8 r
破甲弹的穿孔跟装药量、口径还有靶车装甲类型都有相当大的关系。。。 RPG的在美国坦克上的穿孔的确不大，铅笔粗细 - RPG药罩最大直径也不过80mm左右，不到一千克的装药。。。
4 e* Z$ \, t; _9 W! G. }$ u% }2 W6 _
' \# l) b% [! [) ~' U9 J$ [# x* b还是拿T-55坦克说事儿吧，59坦克装甲比它也好不到哪里去。。。

8 y% s6 c: b  B+ R' ~标号“3”的破口是芬兰造“55 S 55”无坐力炮（88mm口径）打的，这个穿孔显然比RPG要大，虽然也没有大太多。。。


2 h! a: d4 t. M" N. H& A标号“7”的破口都是用T-55的100mm线膛炮发射破甲弹打的（以子之矛攻子之盾哦），破口就比前面的大好多了吧？这才是100mm口径哦。。。


标号“9”的破口，还是100mm破甲弹打的，不过正好打在一个穿甲弹留下的洞上，于是就被扩大成了这么可怕的一个洞子。。。

% Q( s/ e. N. s7 ?# x  W
别忘了96坦克打的可是125mm破甲弹，破口直径比100mm还会大上一圈哦。。。
5 N: ~8 {; L4 P$ C
当然，理论上讲，破甲弹药型设计到极致的话，能把射流聚集成一根细细的线 -- 如果能做到这个能量密度，什么贫铀装甲都成了豆腐渣；但是在实际生产中，军用弹药做不到、也没必要做到那个精细度。。。 穿深不够，加大装药么。。。 反正多余的爆炸能量也可以用于杀伤、震爆效果，所谓“破杀弹”是也。。。
: T' j# d8 S  J5 D: ^7 h, l


% a/ P8 i* E3 C! ^

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
. g9 _2 T) _. h4 C/ [# J. |3 n你说得很有道理。
俺没实际接触过，只能靠猜了，唯一能确定的是那孔不是破甲弹打的。能量越集中能穿的孔 ...

忽然发现CCAV又胡说八道了。。。


4 m5 h& P' C. L8 I% ^解说说这个是破甲弹

看看96坦克真正的破甲弹是啥模样的


看看俄军的125mm坦克弹药，从左到右，依次是高爆弹（HE），长杆穿甲弹和破甲弹（HEAT）
# M7 h+ b- r  a
( v; K& b1 l" J7 b6 K
可见那个截屏其实是高爆弹。。。 用来杀伤“软”目标，比方说打土木工事或者无装甲防护车辆器材用的。。。而且那个弹径也似乎不大对路呵，看起来好像是100mm左右的炮弹。。。

9 W6 H+ @; c- Z7 M8 f5 o7 @所以说这个电视节目啊，乱说一气，乱拍一气，真实情况还不定怎么回事儿呢。。。


不好意思，歪不爱的楼了。。。
6 p7 ]# U& E# g' n- ~

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-23 04:56
忽然发现CCAV又胡说八道了。。。

楼就是用来歪的。
) H5 l$ o9 l5 g( ~) _- y% C破甲弹的穿孔大小还与弹的先进程度有关，越先进的会越细，最大限度利用有限的装药。T55的炮弹在现在来说肯定是很落后了，而线膛炮弹的旋转也大大影响性能，T55好象还没用上英国发明的滑动弹带。
# L& g3 \& u0 |' `* r/ X( Q1 W8 M/ t$ T　　那100炮弹，有可能是装甲车用的炮射导弹？反正视频中有辆装低膛压炮的装甲车，也有一枚炮射导弹击中的画面，只是我分不清那炮是73还是100的。
. a4 K6 ?& c$ L- \% [　　咱们都是纸上谈炮，不过我相信不管是穿还是破，打出的孔径越小说明炮弹越先进，靶板上的大孔应该都是老旧炮弹打的，或者是上面一张图一样打到原孔上只是扩孔。

鳕鱼邪恶

右边这个孔，更像穿甲弹的孔；
穿甲弹形成什么样的孔，应该与弹头与目标的夹角有关，越接近90度则弹孔越规整；也与目标材料的厚薄均匀度有关，材料厚度不均匀则薄的地方孔大厚的地方孔小。
  o2 {- G; f5 v1 N4 m7 u上图右边的好像是正面装甲被穿甲弹击穿，很符合这些特征；如果是破甲弹，弹孔周边应该还有弹头残渣造成的白花花的坑坑洼洼。
* s  U: f6 q" B# H% T# l$ K6 _/ a