破片毁伤能力的分析与优化

不考虑导弹的攻角，假设导弹速度方向与弹轴重合时，破片的动态初速由下式计算：

式中：V0——破片静态初速；

　　　Vm——战斗部起爆时导弹的速度；

　　　θ——破片静态飞散方向角。

破片在空中飞行时受到空气阻力的作用，飞行速度会发生衰减，破片飞行距离l 后，破片存速按下式计算：

式中：l——破片运动的距离；

　　　Vl——破片运动距离l 后的速度；

　　　V0——破片初速；

　　　c——大气阻力系数，矩形规则破片取c＝1.24；

　　　ρ0——海平面大气密度；

　　　me——单枚破片质量；

　　　ks——破片形状系数。

从图1、图2 可以看出，由于速度衰减，破片的速度下降，但对于大、小破片在飞行20 m 后其动态速度都不小于1 000 m／s。

图1　小破片速度衰减曲线(www.xing528.com)

图2　大破片速度衰减曲线

破片对靶板的穿透能力与破片参数的关系为

式中：h——破片能穿透的硬铝板厚度；

　　　m——破片质量；

　　　r——破片材料的密度；

　　　V——破片与硬铝板的法向撞击速度；

　　　k1——破片形状系数；

　　　km——硬铝板的比动能，破片达到此动能时，硬铝板可被击穿；

　　　L，β——针对硬铝障碍物的相关常数。

破片面密度：

式中：N——破片总数；

　　　R——起爆点与目标间的距离；

　　　θb——破片动态飞散角（假定与静态飞散角相同）；

　　　θd——破片动态飞向角。