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？

" g: R6 ]- u' K2 h
1 P! b! e& \# }! {5 k2 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
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.
2 a4 b2 y9 ]  d. D; h$ y* z1 C

不爱吱声

. V) R. q7 {8 A8 f9 }6 A

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？

% j  r) W: b9 n' ]4 t% t6 A9 \; \提前剧透一下吧
) S* }  G, T* _" L
我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。
! n- G) D3 E" @" ]

" N$ s: ^! l1 o$ V为起爆后50微妙状态。

# P/ N' d/ s9 q9 M0 p+ L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
* S6 Y( D2 j, t( c提前剧透一下吧

( m$ [- b, e$ i8 K! g% M0 f$ s5 v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
3 q0 o' l; ^  r" Q' T$ H6 B* q. D看不大懂，看上去前侧方也有不小的压力。

# f6 Q+ [8 X; P( S# b  a# o
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.

" N* d" Y/ F  F/ y$ }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
+ ?2 z4 k( o$ D! h( O9 W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。。。
/ H4 V6 c, a3 ^8 N. U3 z0 X6 r
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。。。
! c. X$ o3 H* e5 ]/ i

我军装备的125mm 破杀两用弹

8 O2 O( @4 c) z5 s
4 t7 A8 a, ]( N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。。。



- n4 t6 k9 G# {8 z' d

不爱吱声

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
& {8 P$ b2 F" `/ C3 L+ c( v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 ...

3 Y4 z; N/ }; _6 d! F7 n& T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.
" b$ r, ]  n3 `8 C( ^: e5 c1 J5 V; X
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. b3 P. C0 I; S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.

3 I( X6 }# a# E: Z* a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.
# _# n+ c  a9 p
这些都会影响设计理念,研究方向等等.
9 m* ^, N$ u- e
估计各行各业都如此.

" D9 v, j9 Z, P

不爱吱声

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
& F% f" B4 h4 q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。。。
- l6 r  U8 P3 @. x
, i& j! X5 [! P+ Y+ x美军现役M83 ...

3 V% q7 ^  s+ u
# U4 \: e2 K. j7 Q@njyd
+ O* v! e2 f4 T* j; x8 X& x
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.

! R. Q8 v" {: Y4 }7 v* x% |! p3 Y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.

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
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 ...

' `6 M* t$ e. c/ [( i
5 E. Y( Q- Z3 U1 P# A6 Q
' G* P( [! s7 q2 k# h) M2 m　　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。
　　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
5 R+ y2 P. V3 ^* A# e; 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 ...

4 a9 T* R6 a% I3 w5 ^0 p见我上面的答复.

1 f+ o% x3 M8 c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
' T0 }$ W; ]- O4 e4 v' [5 O9 K@njyd
& }" c7 \8 p5 w4 ^, R+ d/ T
7 z. d7 y: S' m( L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 ...

/ x' a( Q5 M7 Y8 m, n5 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

. }/ ~- ?; O# s: c2 u; _

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 ...

) \: V: l. a, M5 K' _0 k8 d
# }5 \* J* [- k2 a. h+ ^你这里说的大体上是对的.

5 U; f. P+ T2 X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.
4 N3 L! C0 s7 G' R
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



; l) i8 z( [5 T* L/ D- X9 v. p4 ]) x用的是破甲弹，也有长杆穿甲弹。。。


4 L7 Q8 ~% s; T2 Y" r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。。。


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。。。

' G, C! ^* n9 P0 V) p
$ y1 e* ]; m$ T% o: O
5 w" n! u! R. D) K6 Y6 T9 F- D$ v* @+ d7 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

　　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。
' r6 ^  J& P6 Y3 w; {& L　　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。
　　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。
* s, B8 \8 A3 G/ I: g0 O1 @8 p　　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。
5 d* A* ~/ t% c, a　　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
( ~# i% M- x- z7 v...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

! M! o, a5 `3 [  L7 F$ S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。。。


4 F& W1 Z+ z  l( q9 {7 o9 L6 ]! i这是虎式坦克炮塔被穿甲弹命中后的样子，
7 ~7 T; e$ y* p7 ]5 n' {

伊军T-55被米帝贫铀穿甲弹命中后的样子。。。

: ]1 a6 T7 I; z8 W0 i# n% \3 X9 ?

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 ...

$ ^) B! `2 i, ]4 Q% Z+ A. ~$ X- Z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。
3 F4 R' a% k" b' a3 j; R& l/ L　　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。
: ^  b3 n" p3 u; _9 i- O　　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

9 y5 l/ a% X, A* K8 q+ m3 E7 X未必哦。。。

2 }7 j7 t5 f: N% ?8 C/ S
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。。。

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。。。
; G5 N- n) S2 G% w; L# w
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。。。


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 k  E3 D2 H; L4 ]5 N" L

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。。。
& i1 N6 r$ m& ?: R. S; h- b

* [5 a  p# Z$ i+ D3 h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。。。
: R- A/ B9 o9 G. A, k9 j
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。。。


: O% v+ g4 ^7 W9 y
& @3 J: v3 n* x) G

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
你说得很有道理。
: v! x+ f+ h  S. z7 K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 ...

$ v; S- g; B4 b1 v+ K% D忽然发现CCAV又胡说八道了。。。
+ h; c$ T2 Q4 h# W2 Q

. m' H0 l/ Y# D6 a解说说这个是破甲弹
. h; q! W6 W; E  i8 |# V8 U/ A
看看96坦克真正的破甲弹是啥模样的

+ p, T$ W! a4 [0 F! I- N$ w: z, m* \
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）
+ }. N3 e% r6 u& H6 F) f
# `* d! H, |- B) ^8 I& i9 u5 a6 H$ o0 p
: k' o" b8 v, D" w; a# q$ ^! L% W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。。。
  R& J! l8 }- x' }! y
1 ~) r8 ]" j+ ?: Q1 o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。。。


# v% Q. j; T8 B' ^不好意思，歪不爱的楼了。。。

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。
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。
! o# b" @' i; h　　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

! t8 U9 |; \6 r( O
右边这个孔，更像穿甲弹的孔；
! f6 [/ _, S) V  l2 y0 W$ w8 ?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。
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。