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 ...

' t4 N/ C8 i( Y- t) l- j3 s/ G你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？


: V% }# j8 x% b- X7 s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
7 ^* i* G3 T, u你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

8 _9 T4 s/ A* U; T9 H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.
) E! @! A1 e3 Z

不爱吱声

) y- q! E8 U3 ?4 z! T0 G

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？

提前剧透一下吧
& o. Y0 c: f% T/ o7 p  \. Q
* `4 g% T9 H$ B) z5 x( c9 _我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。


3 ]: t9 v& t; N* k3 C6 j为起爆后50微妙状态。
* V4 ]* u. u' M
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
; f2 X+ h  [& s2 O提前剧透一下吧
& X. }# z# k, |0 m
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。

5 ~9 c. I1 n  x3 p" ^
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.

1 X6 [2 W, q8 m+ M$ K6 _! B- y; u- n下面这个帖子也有说明
http://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
' h+ U. p, b2 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 ...

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。。。
/ k7 f+ R' S) q
. v% k7 g4 ^" e# I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。。。
) }, |7 T" ~8 y! n
  p# O4 [" O; ^3 A) Y
我军装备的125mm 破杀两用弹
, q$ W5 j' [6 b/ n

# ~+ q( a! b) }% k! ~$ x1 m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。。。
! L" l6 X- o& }/ }, s
, k; I8 l! Z3 O% L

不爱吱声

+ Q* [  G( \" T/ b. B. \

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
$ q! |" C+ |: F1 h/ \' L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M83 ...

+ q4 y8 e& O0 X6 o: d" U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.
: ]+ l( W* S9 X, P% K- D
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.

" g# o2 v7 c: |; R借这个话头,顺便说一下军用和民用的差别:
+ X, {/ Q5 J# \. M  z  d$ x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.

' ]0 A% m# w6 J- d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.

这些都会影响设计理念,研究方向等等.

8 c& \- t+ w+ A( e估计各行各业都如此.

不爱吱声

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。。。

美军现役M83 ...

, q+ C* D, m4 E@njyd

5 K& _+ P5 c7 h3 s: o; h- \) F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.
! K: e. a* Q+ @
- M2 ~$ Z8 d3 Z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.
3 i+ r3 s: h7 _! }# o$ K2 i
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
( U3 ^3 s8 P2 d4 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 ...

& ^0 R5 d; V7 E% @: t
- Z4 Z; a* S% Z: c
2 U; L5 F9 G8 G/ c9 u, \% d+ i
8 V% Q* l) W4 n0 H　　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。
　　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。
# G8 R& B/ i$ n　　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。
2 o) H& {' S5 q/ F% x9 M　　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。
; x# j* h% }  b' n

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 ...

5 U, }; y( C' T0 S见我上面的答复.
' O1 R9 O: S2 Q" {( N
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.
2 F+ X  ]* {# {; A( _4 n! C1 R' i! I

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-31 01:09
4 P9 ^8 P! f( N7 k" W* e@njyd

. E3 e# {, S! x% b/ d& \  F# p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

njyd 发表于 2013-10-30 11:22
; F! ~0 r3 B- c! t" T) M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 ...

8 ?* b4 i& m' B8 a
' m% H& W. i# S. Y你这里说的大体上是对的.
5 B8 B! d, r" A
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.

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.
7 ?6 Z- ?# t' {$ p8 B. _4 w
' ~* T3 m: G. y7 q6 [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 ...

央视纪录片披露96坦克打59靶车

* [- u; N2 b+ E% v" ^0 b6 y

) A5 h+ O; I( S* w. N0 m用的是破甲弹，也有长杆穿甲弹。。。
; _- x, O& \8 s

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。。。


' L( a4 r. z, y) W% n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。。。
( ^! X6 G4 {" U4 @& d& P

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。
, V: C7 O- K$ w6 d　　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。
8 t' j: X$ {7 l. H' E+ y4 c　　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。
' s. V1 x3 {% 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
' d5 O, w; G% B7 B2 y$ q% ~) o...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

  k$ g1 Z3 d& h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。。。

* ]8 J; o: b/ ]/ F# r
这是虎式坦克炮塔被穿甲弹命中后的样子，
8 o6 S% Y0 d0 q. X

伊军T-55被米帝贫铀穿甲弹命中后的样子。。。
* Y5 D3 Z$ h- Q' ?. J, F; h. i7 U$ X
  g# A3 ]8 T6 z, }# j! e8 R1 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 ...

你说得很有道理。
+ n6 }6 e; N  |0 a$ `  S7 ]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。
! R# V$ |6 e# B) x% O* q　　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

未必哦。。。

' o& D" v# ~5 h( y( I% O$ B
( [2 {% j) e, o$ x8 m7 B5 |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。。。

& K5 i$ h1 q% v6 d" p# O# D& |! S; e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。。。
9 [0 o. W3 K9 Z
! _2 v' ]4 u& m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。。。
$ g4 u4 M' a& x0 {4 h2 {
% v! O  f/ u- d1 m
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。。。
6 m# ~' f' F/ w% j1 [" F; K4 B

* e+ h* V" z& l4 ]0 T. P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。。。

1 ~* i; X$ e' _; r6 Y
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 H9 {: ~% |7 J9 p5 ~
/ u5 J. o( A8 x% M  d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。。。
5 R4 {0 f, `& M

* C6 ~% e9 u/ w) C' n

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
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 ...

' Q; Y5 @  b: `/ n: t: N8 S( l忽然发现CCAV又胡说八道了。。。


* O: Q  U& X* G# M" C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

8 z; f( A" P) [1 [; }* P0 l! y
- Y5 Q- t& L# Q$ ^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）
- Z6 E, Z, n5 R# ?! j/ O* w) A

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。。。
+ c7 ]' Y( y* @" d
/ }4 o1 j; n5 F1 T; W5 U" S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。。。


1 W; }& `1 p8 j/ v! z: `: S4 j5 O" I不好意思，歪不爱的楼了。。。
5 I1 W$ j- H8 y
/ p  G6 k5 \* i* D3 B# a

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-23 04:56
: G2 [! |3 Y4 r. @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。
　　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

  m8 q0 S% Q4 O' i5 C
右边这个孔，更像穿甲弹的孔；
* g9 R. k  W* 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。
5 v0 t3 j! q, a1 X3 [. b% g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。