文档介绍：引言
研究背景
EFP(Explosively Formed rator)爆炸成型被测物体成型过程的测量是高速变形物体变形过程测量中特殊的一种。EFP爆炸成型被测物体是利用成型装药技术使金属药型罩形成高速侵彻被测物体来击穿目标装甲的战斗部。爆炸成形被测物体(EFP) 的早期研究工作是由德国沙丁(M isznag-Shadin) 和美国普(Emerson·Pugh) 完成的, 20 世纪60 年代以后开始应用于武器弹药。1976 年美国陆军根据R ·W ·Heimann 1972 年提出的TO TAM 概念发展了SADARM (Sense and Destroy Armor) 和STA FF (Smart Target Activated Fire and Forget) 两种敏感弹药, 西德和法国还将EFP 应用于反坦克侧甲雷上。我国于20 世纪50 年代对球缺药型罩进行了实验研究, 70 年代中期开始研制大锥角反军舰导弹战斗部和大锥角反坦克地雷, 70 年代后期开始研究敏感弹EFP 战斗部。
EFP(Explosively Formed rator)爆炸成型被测物体具有高速度(可达2000m/s以上)、大炸高、侵彻能力强、成形稳定,并能在1000倍口径距离上保持完整的“被测物体”特性来攻击目标等特点。爆炸成型被测物体战斗部的技术难点包括:爆炸成型被测物体的成型装药技术、成形过程弹形及姿态测试方法等。
EFP成形过程示意图
现有的检测测方法:多普勒雷达精度高,但设备庞大、价格昂贵,且不适于小口径弹速度的测量;照相测速法简单直观、精度较高,但工序繁琐,周期较长;网靶可靠性好,但测试精度差,成本高而测试效率低
【1】;线圈靶易受外界电磁场的干扰;天幕靶易受天气条件及周围环境的限制。而基于光幕区截原理的平均速度测量法具有非接触测量、分辨率高、响应速度快、量程大等特点【2】【3】。因此设计由多个均匀激光光幕组成的系统测试变形过程和速度。
现有测试方法
EFP的主要参数包括被测物体长径比、被测物体速度、侵彻深度。对于EFP参数的测量的方法有:电测和光测两种方法,电测利用铜丝缠成的靶网测出导通电信号,从记时器上得到被测物体飞行时间间隔,从而可算出相邻靶网之间的平均速度,,其中靶标的布置如下:, 1、, 2、, 3、, 4、 40K高速录像系统对紫铜罩爆炸形成EFP的动态过程进行了录像,该系统是实时记录处理,可回放的数字图像系统,.
雷管
装药
多路延时器
高速录像机
计算机
点火
观测
触发
高速录像系统可大致地观测到爆炸形成被测物体的现象与过程,由于爆炸产生烟雾的影响,不能得到被测物体在出口处形成的具体细节。若想得到被测物体形成的具体过程,可采用X光摄影【4】。
研究意义
通过对EFP被测物体形状及被测物体速度的研究,为了使EFP 在空中飞行更稳定, 应在其尾部形成一个带有褶皱的尾翼, 使其具有良好的空气动力学性能, 在飞行1000 倍装药口径后仍能准确命中目标, 并且不发生翻转。为了达到这个结果,利用特殊设计方法使尾翼褶皱与被测物体轴线成一定角度, 使被测物体在飞行过程中产生旋转, 飞行将更稳定【5】。通过研究结果得出, 在尾翼直径给定的前提下, 增加褶皱数目可以减小拖拽阻力, 但会降低飞行稳定性【6】; 在EFP 质量给定且严格对称的前提下, 增加尾翼高度会略微增大拖拽阻力, 但能在很大程度上提高EFP 的飞行稳定性。通过研究发现, 减小药型罩的曲率半径有利于EFP 的拉长和EFP 速度的提高, 但要防止EFP 过于拉长而发生断裂, 另外内外曲率的互相搭配也直接影响EFP 的形状; 不同的药型罩材料因其密度、强度、延展性和塑性状态不同, 所形成的EFP 形状和穿甲威力也不同; 壳体厚度的增加可以延长爆轰压力对药型罩的作用过程, 提高EFP 的速度, 但同时引起EFP 的质心位置后移, 不利于稳定飞行, 而减小壳体厚度会使卸载过程提前, 导致EFP 的速度下降【7】。对于给定质量和速度的EFP, 侵彻深度和侵彻孔的容积主要取决于被测物体长度, 被测物体形状的影响是第二位的, 并且侵彻深度和侵彻孔的容积并不与被测物体的动能成正比
【8】【9】。
设计本系统要解决的问题
根据物体穿过均匀光幕引起光强的变化,光敏二极管将光强的变化转换成电信号,电信号经过信号处理电路处理后由数据采集卡采集并传输到计算机处理。计算机