空腔聚能与金属射流(三)

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-28 02:17
, b2 C, Y6 E! [( z' \# E" m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？
; Z" N) u# M" F9 X( f2 i: X

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
你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

1 W: ?! H6 U9 A) m% @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.
  I0 H9 s/ J2 `! M

不爱吱声

7 O4 d" g/ n2 z

njyd 发表于 2013-10-30 09:30
你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

2 N5 Y" a+ E2 ]3 b& G% u  `提前剧透一下吧
& x1 f: p- @1 m% g
我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。
4 E+ k% h* k0 m. Z/ ?  F
! _) n. {' u: |* Y
# j) E5 r+ I% x& B为起爆后50微妙状态。
9 E  t: m0 k+ P/ n" p
; b( }% \7 Y& `) ~0 f! 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
4 L( Y+ E2 v& K3 D$ K7 S
* N! A6 D  Z' m+ a我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。

0 I% W) q( u- ?7 \, i& Q9 |" Y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
5 C' j/ t2 u1 G! Y( `7 y% W# `# o看不大懂，看上去前侧方也有不小的压力。

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.
) M$ i8 ~; @+ W5 _
2 H3 v2 l; r) U! p' I! P6 r% I下面这个帖子也有说明
7 r- w8 X& q2 `6 o# thttp://www.aswetalk.org/bbs/foru ... 1835&pid=212559
0 J% k& R) @6 ^' x- Y, ?见第二条

MacArthur

不爱吱声 发表于 2013-10-27 13:17
# j. h' U5 {/ L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 ...

$ k+ d1 g/ {9 ?1 x. F# g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。。。

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。。。

& V* Q% ?- Z. F3 J# ]
我军装备的125mm 破杀两用弹
# W6 g' f( s0 T3 T
9 x  q* Q+ L9 @6 K( K6 E6 s+ f2 M
  @7 r$ Q: w. t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。。。
9 A0 x( s* @1 W: S

不爱吱声

. `( |& y* s* q( ~3 o1 P' b9 e

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
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。。。
5 H# c% @! q/ E& R; P  ?# O
# X% S6 t) A) p2 j4 g美军现役M83 ...

9 Y% u* f) {; l, J# A/ X6 |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.

' J9 K! F4 G) 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.
5 I& x  W5 u5 }/ V5 ]& j
/ p& D( E/ O) W* d8 y0 t) N借这个话头,顺便说一下军用和民用的差别:
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$20,做试验的更便宜.
+ k7 w/ ]$ V. R& m% i$ g8 ]7 Y
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.

5 x$ X) e3 ^  f# l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.
( q# C( `& |  Z' X& S& T6 a
! x0 t& d( _' x2 Y: h

不爱吱声

2 H# F+ V3 Q2 C/ \+ ~3 |" ~

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
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。。。
& t, `2 w' L8 H1 O  e
9 F' X0 j! ^9 z美军现役M83 ...

% g: k( t* N+ o/ L" b. c@njyd

* C+ @1 l1 O5 P8 S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.

0 ]* C+ P" ]* B% Y% Q$ x/ `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
9 `& c! Z: u4 |8 {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 ...

$ v$ N/ s2 `$ K) m; ^

/ @' l& V& e& Y8 C% p) d: O" f( e　　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。
+ f4 i% ?# ^  t+ K! {1 G2 t) A　　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。
, @% V- h. ?( S/ O& K- s- F　　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。
　　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 ...

见我上面的答复.
) H& {& f# ^' F; G' j1 t( n
( U3 }8 y. B. \+ }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.
# h& i! B; V$ w7 s! ?

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-31 01:09
@njyd
2 t6 K0 f0 S: n3 s, i' F$ A
, E4 m. A* c$ W8 t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 ...

' \7 J6 \" Q% t" p0 e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

# U+ ^1 g  X$ _+ o7 y

njyd 发表于 2013-10-30 11:22
' H% W2 q. m2 p. n/ g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 ...

9 \, J# `0 [. S3 A# ^+ R
  v/ v. v, `' G- ?( J, r1 ?你这里说的大体上是对的.

% y- Y2 h$ Y. z( Q: J* J4 V' C7 `% O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.

7 l0 V4 A, e# ]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.

% _4 \: z+ Q" A0 Y9 ?5 y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
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 ...

% `) L. z5 [+ z- H* `央视纪录片披露96坦克打59靶车



用的是破甲弹，也有长杆穿甲弹。。。
# E' }8 w2 y: }* N" g, l

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。。。
7 }7 ]' T* }, E& u, J8 }6 |) F

6 Q7 t5 {* D$ l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。。。
& \/ Z0 ^0 x7 |! V' R1 I6 Y
$ X/ a2 v9 x/ Y# ^, E- m

njyd

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

　　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。
　　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。
　　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。
3 f/ ~" Q0 C% N7 }; [7 l　　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。
7 _; G7 `# K( U5 {　　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。
3 J. {1 L; s/ T% m* g9 ]$ z　　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
! V& B+ N3 L! P3 T, J...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

  ?! j# P1 Y, b: R1 ~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。。。

5 O8 f0 Y: G0 {
; |% m1 ~" `$ S* ?7 x( _3 `这是虎式坦克炮塔被穿甲弹命中后的样子，


伊军T-55被米帝贫铀穿甲弹命中后的样子。。。
* x& D' b$ R# ?9 \' Q& l4 ?) Z% ^1 i
: Y( H7 U' D. O5 J! c8 a+ S( u

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-21 23:28
; E( a+ m0 U& g0 m4 e3 H: g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 ...

! [0 W; @: X2 L* d你说得很有道理。
6 q7 l6 V# L0 ]* b8 m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。
　　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

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

( e. k$ r/ h2 N4 m/ R, F, S未必哦。。。
" @$ D( w9 |: z" i6 D- n

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。。。

# Q8 W) y3 I  w$ J! v: Z5 [$ T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。。。

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。。。
# i2 u( g) S! ]4 |$ g' ^3 G) J
1 Y! _+ P7 ?" _5 g3 Z
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。。。

2 h- }7 p2 ?# c4 f6 V+ m
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。。。

" e  f# n. s* v
+ d, \' u* I2 k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。。。

1 x' ]" i' T' A$ f5 _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。。。
9 v) S& L" \6 n2 |: f/ X
! r# R+ @# C+ Y; C0 M, r/ N
7 k- g( P- e& ]8 O& D9 g! S

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
你说得很有道理。
/ u9 r% \: g, h3 X6 ?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 ...

% ^( W! @0 o" ^' f/ M7 L忽然发现CCAV又胡说八道了。。。

5 M7 k0 \7 k" {! K
解说说这个是破甲弹
! u/ Q4 x. c$ R/ j/ ^
+ j% s+ ?+ K% e) d8 @( V: }看看96坦克真正的破甲弹是啥模样的
# q' |3 C0 d' ]' I" v

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）
$ z* D# N. K6 o2 M5 k* e/ N. ~# d2 `
4 n' \0 v0 A8 f. a3 s
; \7 Y4 a! x6 w" |& ~5 L* |* \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。。。
4 r2 \) q1 W4 h+ k) q
( D' w$ R0 H. {8 e0 Z  I4 ^( h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。。。
! I; u" l" x/ z" T
6 K; a6 t- }2 |# q, U
8 V" k% Z. o9 K不好意思，歪不爱的楼了。。。
, L8 K7 k) t& {) M* _1 J# Z
1 ^0 L6 M' D0 f- w; f, G+ L3 t

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-23 04:56
; d6 ^; ]7 N) h; j- ]忽然发现CCAV又胡说八道了。。。

楼就是用来歪的。
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。
　　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。
, H, W7 K% J. g3 t6 |　　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

2 Q7 C8 f2 f9 K: W
右边这个孔，更像穿甲弹的孔；
% F" g" f, J* O' ]8 A' e: s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。
" v3 Z  d6 f3 f' P4 X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。