空腔聚能与金属射流(三)

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-28 02:17
* l4 Z7 {% s* T4 {& [! U1 \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 O5 A: E1 f' s# \/ `( f
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？

* w8 P  K! d! E. W0 c; j" g4 p8 C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.
+ A# z0 e' ~  g, o. H; e- V
( s& d2 d7 q- U: O

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？

: W" e9 K% Y2 p
提前剧透一下吧
. B- D% ?' k2 v) ~" Z0 D& Y0 ~' h
我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。

& r" h. F7 C+ s; S0 O4 [- q  R
为起爆后50微妙状态。

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
- v! V6 @5 m" L6 s0 I1 W! }0 Y提前剧透一下吧
* V2 n. H) @7 l4 @" u4 N
我制作的计算机三维模拟shaped charge形成射流过程图。

2 G/ ^; I/ C7 G看不大懂，看上去前侧方也有不小的压力。

不爱吱声

/ ?, V" E2 v# A; |% ~. F

njyd 发表于 2013-10-30 10:10
4 \. c( U8 x: V& O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.
8 o* j2 V/ f* f! p/ [, u8 N
) C2 p' r, S& T5 ?* 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。。。

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。。。
' T5 V2 O: t2 @0 `! }% ?

我军装备的125mm 破杀两用弹


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。。。
+ l4 g* c% x7 {2 E5 {+ V
6 L  m* c$ u& H  f& }
) D* \" D+ a" C. ^2 g+ i6 L* q
- m' P. W. L3 W& h! a: J% ]

不爱吱声

$ O0 j5 p# B* {- s8 y6 P3 c7 T

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
3 e8 e2 o/ R" S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。。。

5 O* C: M8 ~; N' F5 c6 H# I8 U  X美军现役M83 ...

$ ~1 F& W: _6 |4 S% s  B! O7 w
+ k, Q0 K/ I/ a- \3 i4 e  H: [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.
. o4 D$ T$ m! T! a
+ a+ n! D4 Q  d2 _5 S- G6 O/ g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.

借这个话头,顺便说一下军用和民用的差别:
/ y- e; `8 [3 g4 T6 g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.
$ B  [+ i' z5 t6 ^- q% s" v
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.
) m0 @9 I5 L3 E0 Q
这些都会影响设计理念,研究方向等等.
4 s" X) K3 m, c: O
. s8 D3 y6 N& S- }8 \估计各行各业都如此.
; u2 Q! z. h% N- _

不爱吱声

MacArthur 发表于 2013-10-30 10:37
+ E; X3 @' f) B) v6 ]3 r0 ?, `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 ...

@njyd

6 e! H; {# R( l( v' s; l: 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.
* F4 n8 V( D0 q( S
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.
! p7 t% o9 D/ ]
7 D* }2 ~; T* y2 p2 s; }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 ...

! _/ x/ q' m  H4 U, o$ c- T
9 ^/ t9 g* ?) \1 N, N
5 J8 f  a" r" V# T) u8 U0 {9 f' D
* e! c& J3 }- U5 w7 [! }0 |　　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。
# m1 L9 D& K1 \　　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。
0 S: U7 j. A/ G; u  c8 P　　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。
" J+ n4 a4 G7 @3 K: M: T1 {: [

不爱吱声

njyd 发表于 2013-10-30 11:14
% Z  a" w5 f4 }3 J* _! b5 E6 x　　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.

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.
4 Q* c' L8 o& x: A( \

njyd

不爱吱声 发表于 2013-10-31 01:09
@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 ...

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

1 I0 F' O0 u$ K1 K  C

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 ...

! f* r) z: N' C" j
你这里说的大体上是对的.

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.
5 z8 D% N! K4 v* @/ T1 z! g
# b/ N* \% y: `+ N% j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
2 P1 I9 D% C0 `- O6 F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
$ f: w. j7 ^; x' I
- y* M+ W: k) m/ e5 Y% T5 P' P

用的是破甲弹，也有长杆穿甲弹。。。
0 c8 Z: p! U/ D  O* x2 d8 k/ y

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。。。
- F% l* Q9 o" S- G- n. @, p

+ n# `2 X# l) W  Y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 ~! L! F6 Y( ]! d

# {/ ~! g% J# X4 g' i

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-21 02:44
央视纪录片披露96坦克打59靶车

, |2 Q  T1 a1 M　　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。
) x/ a; X: Y# C3 O) ~+ ]5 M% @　　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。
( X9 C+ H6 P1 n+ D4 o　　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。
! O6 I# H/ k  H　　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。
! P8 q7 F/ p( }' C) L& O　　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
...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

7 w  C* ]; M4 c# L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。。。

( p2 P- i5 C* ]6 q" ^% \
  {7 w* o6 w/ Q; E! `7 L; v; _- I: i# |3 j这是虎式坦克炮塔被穿甲弹命中后的样子，


& M( z8 |8 {8 p4 w4 z" P/ \伊军T-55被米帝贫铀穿甲弹命中后的样子。。。
/ Y" S2 X" L/ g$ z: Q0 U  y

njyd

MacArthur 发表于 2013-11-21 23:28
+ w( C$ T9 t: B# Q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 ...

- I4 S2 D1 a% t你说得很有道理。
3 S7 V2 b8 O7 ]  ~# P) J% U" o+ p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。
+ ]$ ~, d6 d' c/ z. o  i% Z$ P　　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
! v$ h1 w1 [0 w0 n. Y...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

: `2 M0 P& |* W$ T6 f/ [未必哦。。。
4 B$ {) O( G8 Y$ A/ [

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。。。
& d3 R- A0 R) L$ w# T  d& ]- c9 _1 j
! `5 t  t' I& R4 j. l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。。。
3 B4 O- T  N) |' t
5 u& a7 l1 {  b0 I' t6 h" F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。。。

1 m( V- Y- W" @: K
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。。。
& a/ ?3 F! J; `  X" T

; |8 ^) a' X- j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。。。
) R7 N, p# K! w3 F# k# {' z
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。。。

MacArthur

njyd 发表于 2013-11-22 08:28
你说得很有道理。
% b. K, u' l; B8 E2 ?9 q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。。。


解说说这个是破甲弹

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）

5 _1 f% \- u( _: C
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。。。

# A  L( j2 K5 \* C( a
( A+ |# p) C, Z  m不好意思，歪不爱的楼了。。。
- [/ C+ R  Z8 O) d

njyd

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

  d0 f- I& x! H( O6 K; U& U  K: r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。
1 i+ ^' J" `6 J+ e4 X　　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

" f! z5 k3 U: |4 F/ C/ X$ ]! W

右边这个孔，更像穿甲弹的孔；
7 i) `& i5 X1 ]: ^2 k. Y. c4 j) 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。
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。
0 g* @3 K& M" |1 {& ~/ H