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 ...

2 z) z* h0 `( O( _1 \你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

8 L' ^. t& y# r! \% _# ?# a
9 f% @7 w/ r* v+ ?) M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
: _, l; D8 ?# P+ a8 H8 T2 P你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

# m# d% h/ A- X: d7 M3 p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 g' e$ |  O
3 i8 m' B4 _* c. p

不爱吱声

njyd 发表于 2013-10-30 09:30
6 v' R/ f4 a" Z# Z2 l+ h: }; {你的意思是shaped charge爆炸时各方向能量分布大约是这样的？

# Q' y! ?$ j( y提前剧透一下吧

我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。


为起爆后50微妙状态。
& }: S8 H6 D/ T8 @- K5 l
) X+ i( ^# n' C4 j2 p9 E# 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
; P2 a; E* B3 d4 Y; l$ _$ X提前剧透一下吧

我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。

2 f* h4 U3 ]( C$ P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
4 o" e8 ?$ y/ h5 I5 ^! U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.
. G9 _& N+ g% g3 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
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。。。

2 n6 s5 W- u4 B+ H: C) C* U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。。。


2 R! }4 G4 _& ?我军装备的125mm 破杀两用弹
# h6 S  S2 M2 u. s  u$ [0 p% l& v  b  Z

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。。。

$ {& e) o/ ^2 K; |9 @7 K1 m2 H1 h0 {
8 w6 `2 ]. p/ [5 S7 o' w

不爱吱声

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
& P" R! \' q& v) T) N  I- ^  A* }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 A- a# h( n7 I8 l# Q* P) V美军现役M83 ...

! ?" v! ^# \. j
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.
# c( m; S. Q. {1 J
6 [% v6 y. Z2 N6 U# n+ q! P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.
2 y4 I# @6 l7 w3 x! c
' f* n4 d. F! P, L  F0 P, f; \2 x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.

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.
* h, {3 H0 y7 g: [/ I2 y6 Z/ f
9 r# e" m* a2 |这些都会影响设计理念,研究方向等等.

) g. V* v0 |( K: o, |4 L估计各行各业都如此.

: w' o) n- g- y2 V

不爱吱声

0 _' C3 ^* w% t

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
- d; A  N( w& n) Y. F  e; M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 ...

& k5 w' ~2 t) X* D
2 I5 I% c1 w/ v. c/ G@njyd
3 @3 C( ~. t; _! |# X/ Z/ q
  n! A% k" ^5 c  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.
% N7 }' K2 b2 k( o2 `7 k
% p% X; V' o: y9 E+ J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.

  k% {0 E8 ~1 ]- d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 ...

) v- f5 f! |) l6 C$ 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。
& ?- q9 K4 ^4 \' w7 E3 I! I) W+ P　　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。
6 Z( ~! n; C& w8 u" X# `$ Q　　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
' x7 G4 n/ A$ a　　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.

! X. R# Y( E/ U) f. Z) k7 K% y# X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
@njyd

, k7 Y9 j% q% f  A: `( z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

! C* x1 i- [0 m0 L2 h& u9 }. b

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 ...

4 |% ~6 t3 ^; [8 \  \你这里说的大体上是对的.

6 S( ^2 E3 R$ ]8 Y; v% E; G$ i. v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.
! r- t- F2 g9 ~% G$ `# ~" @
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
# b7 |" o( V+ J9 ~: `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 ...

! U( O- W, e7 h- K: G# E) M/ K央视纪录片披露96坦克打59靶车
% m. n# y' k( c


用的是破甲弹，也有长杆穿甲弹。。。
4 R) d/ b; b; L

$ H+ Q, s5 S" L1 |/ 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。。。
( B6 K# U8 ?$ Y+ \+ H" ]4 W
. K* d; J2 |8 [1 }4 Z9 [/ {% W
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。。。

2 b3 v6 [3 O, y' x
/ X, [! a9 S$ H  G
3 N0 F- [6 p/ A, A: w( [# U

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-21 02:44
/ ^: H5 k4 J. {7 o$ m# T* b4 _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。
+ ^& ^) n5 Y' k6 [- Y1 K# |　　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。
; ^6 `5 y4 a+ Y　　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。
( z  F) p& ~7 X1 U& G8 O! _　　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。
　　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
% t2 j* s1 }  W7 \6 W...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

5 S) [2 e1 [8 l2 ]% v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 _! E  p$ w1 V1 ]( h* d& ~$ e
. A& Y. z- I4 e" m- ^1 ]
& {2 [5 M+ n0 Z) \) f9 }* m. j  |这是虎式坦克炮塔被穿甲弹命中后的样子，
. x5 e0 I/ p. P5 @
/ w, |& E: {' b" A' V' e
伊军T-55被米帝贫铀穿甲弹命中后的样子。。。
% F& k- }* B: I* d
1 x3 X% p3 F# d7 `, ^( a6 T

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。
. @) q1 Z& u1 o5 s( g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。
  }# T8 d; u) p; v' T　　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
0 f5 ?% E' N. t$ A...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

/ u& s& o/ {' l" z未必哦。。。


1 s4 Q5 ?! b$ z: @. P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。。。

1 v7 C! f0 j2 X1 ]3 L& x0 F9 |4 d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。。。
& r; R* ?' d0 y" e5 d$ @
7 b) C0 R6 e. l1 |4 Y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。。。


1 h. R3 Q# z4 z6 b: |7 S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。。。
3 U" j( m0 q+ X  R& q
$ m: q# m9 H' \6 i
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 p9 H9 m; v! k  e' P) Y
: c7 P, l- S- m" A# \3 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。。。
" n4 n& P4 P6 L  q6 X7 g
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。。。



& D2 l2 P  M1 i" I& c

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
1 e4 z  ?5 _) u0 C! ~- z1 x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 ...

) ~) a0 O& v/ X$ S忽然发现CCAV又胡说八道了。。。
+ M9 d- l0 y. ^* H" \

+ `4 c7 u0 w9 n/ ]6 t% g解说说这个是破甲弹

0 B! s, E3 j* C0 G9 l6 N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）


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。。。

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。。。
8 F5 P" C  A% f3 W. Y

不好意思，歪不爱的楼了。。。

6 r# }: w( I  v! G6 m

njyd

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

6 e* T0 \, b6 D2 o) E楼就是用来歪的。
' O2 t' M0 L2 B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

% M5 G$ C5 f& p9 l$ w

( R. H* x& h3 P& D右边这个孔，更像穿甲弹的孔；
" t/ Y  Y$ |3 x. H  g, G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。