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？
3 a' ^) X; x1 G8 ~
  X8 m+ G- s8 Q% D
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.
3 I; r+ x8 V+ o; M1 X

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？

9 [2 ]0 s8 w% L: R
提前剧透一下吧

$ b7 F3 z2 `# X6 i- A  i' q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。
% V( W4 k0 d1 e& \$ q+ y
+ p5 O; \+ j% w) r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
1 C  H6 a7 R0 z; e% [1 c% Y
( w5 F3 S# W# L0 g: Q: p我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。

! b* O8 F2 y) [7 X! t看不大懂，看上去前侧方也有不小的压力。

不爱吱声

2 e; D) C( E" m0 e# V5 F" D

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。

, C) O2 s% M; ]8 S7 P
/ n7 R! }8 W4 _. s9 r% L  Q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.

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
% W, f7 Q% \6 W2 C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 H# q+ V0 O, Y8 }- X/ [; ~5 e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。。。


% K( S% t+ U: P* m: t我军装备的125mm 破杀两用弹
6 n; x3 m$ q/ h$ @8 m: X

. z/ Y  s, T' y, H) k) f" X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。。。
2 }8 f' }* Q5 l, N5 z( _: L

不爱吱声

* I# b$ s% L- n& u  @

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
$ }6 t9 u# J! S8 n1 H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 ...

* x7 D! z$ k! @& u6 L. r  l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.
1 _" G; Q- T' `& z2 ~& g" f% ]
- a2 a$ ~4 U, B$ C( `% 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.
! r. |" b- }8 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.
& W2 n, [3 p) R( n  F: I% I
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.

* z( L% i2 f8 h这些都会影响设计理念,研究方向等等.

8 w# a9 N/ X: R1 `估计各行各业都如此.

. t. d  d  }2 I+ |+ F) Q+ v$ ]

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。。。
! c/ P: @! P1 ~4 T. k* ]
# i/ _# `. y. e, x! z- w, `3 }美军现役M83 ...

9 N. p$ a, d7 _8 ?$ N! t* S@njyd

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.

0 r$ U! L7 l) f' X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
5 o6 p7 v6 o1 ~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 ...

2 t6 a9 v/ a1 A8 C
$ V9 C' s4 ~3 d& D# p! M
' f/ ~% `' ?$ ?- }: _: w0 ?% 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。
　　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
# [; c% y6 l* L! E2 m* V  g$ Q3 \- v　　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 ...

6 G* W, C4 t& w, h' N2 m见我上面的答复.

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.
' _: I1 K5 `( |' i; S

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-31 01:09
, t* Z" T, G  l0 L) S8 A* m+ \@njyd
* S- u$ D# G/ S5 |/ D7 p. D% C
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 ...

  e) x1 b% b; [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

0 o) J( V; H% O. j! S8 t, G

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 ...

( R) w" q. p1 K+ E3 M5 z
' X* M4 O$ {, o. M你这里说的大体上是对的.

1 M: Y: \; e3 ?$ K! O3 a: z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.
' e2 G+ N  V; b: p0 h  O/ B* H4 `
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.

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
5 e; P& K, w4 Z& W2 g

8 ^: v% V6 z8 i0 s+ G
) m9 K- V$ l# _5 w" O6 e/ ~3 P用的是破甲弹，也有长杆穿甲弹。。。
% R0 [& n- c$ k
% c) Y+ k( N( B+ R1 C7 ^
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。。。

1 Q; n2 x0 R6 f1 U: X
) E; ]9 p- x0 T: K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。。。
4 g: {; {- k6 F4 q; F' c, h

- P# T" N4 T, \
. x- x" u+ x" D

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。
& z- c" B; R: B9 ?( F* z& g　　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。
' m8 e; d8 c4 v1 K3 K) |+ E0 c　　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。
  g8 y  S7 l0 q) j, |　　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。
2 e+ \* }- m# W  g; E　　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
/ \" D) Y( I# s" 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

6 A# ?+ M' y5 p( c+ m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。。。


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。。。

5 r& l! M/ z- a7 I7 {( I$ Q

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-21 23:28
) o2 o, u# v4 U% q7 ?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。
. i0 I. K+ a8 j) @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。
$ Y8 x2 l- `6 D: w* L0 g　　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。
$ o+ c" x9 j6 b1 m( v7 t2 i　　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

+ F* {1 p7 P% p/ h. Q# i, Z& Q未必哦。。。

1 K7 m6 p+ k  y+ N, t4 g
+ }) v6 V% J9 }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。。。

) S$ Q! x3 N% T6 v1 a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。。。

2 n3 D; _! _* f$ k5 `% f: x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。。。

% z% R; j6 J- m- \7 S) }
- ?7 V- c& Y9 G, B9 J  t; Q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 ?/ c9 f8 g. {) ^* |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。。。
* d5 A  A! n! h( b* W4 V  P; [7 G
) l# }) o( N2 |$ v  q' S2 c6 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。。。
8 N  n* [& z: E3 O
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 l( |3 |& H9 a) x+ I* s% h5 ^+ m
* z3 C/ }6 I+ g0 t/ {# L+ Y

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
你说得很有道理。
" O* s+ M* V8 N9 U: ]+ i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 ...

忽然发现CCAV又胡说八道了。。。
( d. U: _4 d6 w+ U
- D3 g/ @1 p4 c' i
) t$ }& ^( i& j解说说这个是破甲弹
+ [' n) v( r9 ?- o2 _
看看96坦克真正的破甲弹是啥模样的

) Y) n9 p, B0 r  T+ m9 n# E
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）
1 |9 F8 ]* |) `; Y% N) M" h& _
; [/ m2 D, F$ Z( ]3 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。。。
: v7 y$ D$ z! Z9 A8 z6 p0 `
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; |  ?( N3 [( W% S

不好意思，歪不爱的楼了。。。

. h( s' M4 ^$ b- u) B

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-23 04:56
# R* d0 H8 H$ e" l) T, \* |% J忽然发现CCAV又胡说八道了。。。

3 a; ?( k; h8 v# }( z2 a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。
; @: M% ?% e/ a+ |+ R/ [$ p　　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

右边这个孔，更像穿甲弹的孔；
1 g) e% I! \- F- a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。
3 |8 Z7 V$ |- v$ a5 N4 r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。