一种多功能战斗部

技术领域

本发明涉及弹药技术领域，具体涉及一种多功能战斗部。

背景技术

地面作战中，装甲部队是十分重要的作战力量，导弹作为对付装甲目标的主要手段，能否有效地攻击装甲部队依然是取得战争主动权的关键。其中，单兵反装甲导弹及巡飞弹等小型导弹也是不可或缺的反甲手段。而战斗部作为导弹毁伤目标的核心组件，其破甲能力直接决定导弹的毁伤效能。

目前，提高战斗部的威力主要是从新型高能炸药、新型高密度破片、新药型罩材料等方向研究，但这些研制周期过长，因此，为了提高导弹的威力，往往加大战斗部的口径与质量，为了适应增加的质量或者口径，必将增加导弹其他系统的质量，导致武器系统的总体质量提高，无法实现导弹的轻型化与小型化发展方向。

现有技术中，例如公布号为CN115711560A的一种综合效应战斗部，它包括圆柱形壳体、与圆柱形壳体连接的引信安装座，与引信安装座连接的引信，安装在圆柱形壳体内的第一药柱和聚焦破片，安装在圆柱形壳体内的第二药柱，与第二药柱远离引信安装座一端连接的内罩，粘贴在所述内罩的内壁上的外罩。该技术方案通过引信起爆后，第一药柱和第二药柱发生剧烈的爆轰将内罩、外罩依次压垮并向战斗部轴线汇集，以形成前后不同速度梯度的两股射流，在战斗部前端相连的导弹部件上开出一条通道，为内罩形成毁伤元提供成型空间和侵彻通道，内罩形成的毁伤元通过外罩开出的通道作用于目标上，达到较好的破甲效果。

但是上述结构仍然需要一定的能量在战斗部前端的导弹部件上沿其轴线开出一条通道，该部分能量无法成为有效的破甲威力，无法在有限空间内最大限度发挥战斗部的威力；尤其是，当上述结构应用于导弹（或巡飞弹）呈小落角的目标攻击时，目标装甲为近似水平的板甲结构，其破甲穿透路径较长，影响破甲效果。另外，现有战斗部的杀伤能力也有待优化。

如何在在同等质量、空间的要求下达到更优的爆破、杀伤效果成为急需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能战斗部，可优化爆破、杀伤效果。

它采用了如下技术方案：

一种多功能战斗部，包括内设有杀伤药柱的壳体和引爆装置，在所述壳体内并位于杀伤药柱前端设有隔爆体，隔爆体用于隔离杀伤药柱的爆轰波，隔爆体内设有容纳孔，容纳孔的轴线与壳体的轴线相交形成夹角，容纳孔内依次设有破甲药柱和药型罩，破甲药柱通过传爆部与杀伤药柱连接；当杀伤药柱引爆时，经传爆部将破甲药柱引爆，推动药型罩沿容纳孔轴向移动，并相对于壳体轴线成一定夹角射出。

进一步地，所述传爆部包括传爆药柱，传爆药柱设置于隔爆体中的传爆孔内，传爆孔一端与容纳孔连通，另一端与杀伤药柱连通，使传爆药柱分别与杀伤药柱和破甲药柱接触连接。

进一步地，所述传爆孔与容纳孔同轴设置。

进一步地，覆在所述杀伤药柱区域的壳体上设有一组相互交错的线槽，线槽将该区域的壳体划分成多个内侧连成一体的破片。

进一步地，所述壳体周侧面上设有与杀伤药柱连通的引爆孔，引爆孔内设有引爆药柱，引爆药柱与引爆装置连接。

进一步地，所述引爆孔位于壳体轴线的上侧，所述药型罩的射出方向位于壳体轴线的下侧。

进一步地，所述引爆装置包括引爆输入部和引爆输出部，引爆输入部和引爆输出部通过导爆索连接，引爆输出部设置在壳体的引爆孔处，引爆输入部设置在壳体的后端侧外部。

本发明相比现有技术具的有益效果：

本方案通过增设内置破甲药柱的隔爆体，破甲药柱所在的容纳孔轴线与壳体的轴线相交形成夹角，当破甲药柱引爆，推动药型罩沿容纳孔轴向移动，并相对于壳体成一定夹角射出，以形成的高速射流可避开前端的导引头，避免了因穿透引导头而造成的能量损失以及导弹小落角的影响，提高了射流威力，进而提高了破甲能力；同时通过侧面引爆的方式提高了战斗部的杀伤能力，整体上优化战斗部的爆破、杀伤效果。

附图说明

图1是本发明实施例一种多功能战斗部的结构示意图；

图2是本发明实施例中隔爆体的结构示意图；

图3是图1中I处的局部放大结构示意图；

图4是现有技术破甲战斗部的破甲工况示意图；

图5是本实施例破甲战斗部的破甲工况示意图；

图6是侧向起爆后破片速度分布图；

图7是中心起爆后破片速度分布图；

图8是侧向起爆和中心起爆各个破片速度对比图。

附图标记说明：1、壳体；11、线槽；12、破片；13、引爆孔；2、杀伤药柱；3、隔爆体；31、容纳孔；32、传爆孔；4、传爆部；41、传爆药柱； 5、破甲药柱；6、药型罩；7、引爆药柱；8、引爆装置；81、引爆输入部；82、引爆输出部；83、导爆索；9、引导头。

具体实施方式

为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种多功能战斗部进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，一种多功能战斗部，主要具有破甲和杀伤功能。它包括一个破甲战斗部装药用的壳体1，壳体1为两端封闭的圆筒形状，在壳体1的前端用于连接引导头9。在壳体1内填充有火工品压实形成的杀伤药柱2，杀伤药柱2位于壳体1的中后部。在杀伤药柱2的前端设有一个隔爆体3，隔爆体3与壳体1中前部的内腔形状相适配。在隔爆体3上设有一个容纳孔31，容纳孔31的轴线与壳体1的轴线相交形成夹角，容纳孔31内设有破甲药柱5和药型罩6。其中隔爆体3具有一定的厚度，采用质轻且具有一定强度和刚度的材质组成，隔爆体3的后后的对应端面用于隔开杀伤药柱2向前爆轰波，同时，隔爆体3的容纳孔31的孔壁叠加破甲药柱5的爆轰波，使药型罩6锥形头部获得更高的射流威力。本实施例中隔爆体3优选采用酚醛承压棒料制成。

具体地，容纳孔31优选为直形盲孔，其孔道朝前并斜向下至隔爆体3端面形成开口。破甲药柱5位于容纳孔31的后部，药型罩6位于破甲药柱5的前端。此处，药型罩6为圆锥形的壳状结构，其最大边缘形状与容纳孔31相适配，其外锥面朝向后侧；火工品压实包覆在药型罩6的锥形外侧面上，并且压实在容纳孔31内形成破甲药柱5。

在破甲药柱5和杀伤药柱2之间通过传爆部4连接以形成引爆路径。其中，传爆部4包括传爆药柱41，传爆药柱41置于隔爆体3的传爆孔32中，传爆孔32一端与容纳孔31的孔底连通、另一端通至杀伤药柱2的端面，这样，传爆药柱41两端分别与杀伤药柱2和破甲药柱5接触连接。此处，优选将传爆孔32设置为直形通孔，且传爆孔32与容纳孔31同轴设置。当然，传爆部4还可以是其他常规结构以实现传爆目的，例如引信或导爆索等。

结合图3所示，在覆在杀伤药柱2区域的壳体1上设有一组相互交错的线槽11，线槽11可采用激光刻槽技术实现。线槽11将该区域的壳体1划分成多个内侧连成一体的破片12，即该组破片12中上部分离，其根部仍然与壳体1本体连接，带有破片的壳体与杀伤药柱形成杀伤结构。当杀伤药柱2引爆后，该组破片12受到爆轰作用从连接的根部断开，形成多个独立的破片射出。另外，破片12可根据线槽11的不同布设形式形成矩形、菱形或其组合形状等，破片12材质与壳体1材质相同，其材质优选35CrMnSi。

所述壳体1周侧面上设有与杀伤药柱2连通的引爆孔13，引爆孔13内设有引爆药柱7，引爆药柱7一端与杀伤药柱2连接、另一端与引爆装置8连接。具体地，引爆装置8包括引爆输入部81和引爆输出部82，引爆输入部81和引爆输出部82通过导爆索83连接，引爆输出部82设置在壳体1的引爆孔13孔口处，通过紧固件固定连接，引爆输入部81设置在壳体1的后端侧外部。其中引爆输入部81和引爆输出部82均为现有技术，此处不做详述；所述导爆索83采用低电阻的银质导爆索。

本装置的工作过程：引爆装置8通过周侧的引爆药柱7引爆杀伤药柱2，杀伤药柱2发生剧烈的爆轰反应，爆轰波受到前端隔爆体3的限制，而作用于周侧的破片12形成破片杀伤，以及通过传爆部4引爆破甲药柱5，破甲药柱5发生剧烈的爆轰反应，使药型罩6沿容纳孔31高速射出。

在此过程中，由于容纳孔31轴向相对于壳体1成一定的夹角，药型罩6形成的高速射流可以避开前端的引导头9，减小甚至避免了因穿透引导头9而造成的能量损失以及导弹小落角的影响，提高了射流威力，进而提高了破甲能力。

本结构优化破甲能力具体结合图4、图5予以说明：以ø100口径的导弹以30°的落角对d=110mm厚的装甲破甲毁伤进行举例，图4是现有技术破甲战斗部的破甲工况示意图，现有技术破甲战斗部的破甲射流方向与壳体轴线重合，破甲射流需穿透前方导引头，引导头的内部结构通常为多层间隔靶，各类间隔靶材料（PCB板、钢板、玻璃等）也互不相同，会造成破甲威力损失，并且破甲本身的垂直穿深s≈220mm，因此实际破甲需求远大于220mm垂直穿深。

图5是本实施例多功能战斗部的破甲工况示意图，本装置中破甲射流方向与壳体轴线形成a=24°夹角，破甲射流可避开了引导头，其穿出壳体的能量损失较小可忽略不计，此时破甲威力需求仅为破甲本身的垂直穿深，其垂直穿深s≈136mm。对比两类结构对破甲的需求，可以看到本装置可明显的降低破甲需求。因此，在降低破甲需求后，可以减小药型罩的口径，减轻破甲结构的质量，将更多的质量指标分配给杀伤结构，更合理的分配质量指标。另一方面，也可在同等质量、空间的要求下达到更优的爆破、毁伤效果。

此外，本装置由于传爆孔32与容纳孔31为同轴设置，在传爆药柱41爆轰时，传爆药柱41传播的爆轰可以中心起爆破甲药柱5，形成了完整的射流，提高装药的利用效率，也可提高破甲威力。

本实施例中，由于药型罩6的射出方向位于壳体1轴线的下侧，引爆药柱7位于壳体1轴线的上侧并设置在壳体1的周侧，当本装置应用于小落角的工况时，引爆药柱7爆轰，其上侧的破甲受到爆轰波作用具有沿水平方向射散的趋势，一方面可避免破片射向上方无目标的区域，减少无效杀伤元素。

另一方面，周侧设置的引爆药柱7也提高了破片高速运动的动能，增加了杀伤威力。针对本实施例对壳体周侧设置引爆点（侧向起爆）和现有技术中壳体后端设置引爆点（中心起爆）的两种结构，在条件相同的情况下（同尺寸、同药量、同环境参数等）进行对比模拟试验。具体如下：

通过Workbench导入三维模型，划分网格后导入Autodyn爆炸仿真软件里，对破片进行仿真，仿真的相关数据如图6至图8所示。其中，图6是侧向起爆后破片速度分布图；图7是中心起爆后破片速度分布图；图8是侧向起爆和中心起爆各个破片速度对比图。经仿真计算可看到，侧向起爆的破片最大速度比中心起爆的最大速度要高出约100m/s，且侧向起爆后1600m/s的高速破片数量也大于中心起爆的同速度破片数量。由此可以确定，在侧向起爆的条件下，破片的杀伤威力要大于中心起爆条件下的杀伤威力。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。