一种中心螺旋凝聚式聚能装药结构

本发明涉及聚能装药，具体涉及一种中心螺旋凝聚式聚能装药结构。

背景技术：

1、聚能效应又称门罗效应，最早发现于二十世纪八十年代。聚能战斗部基于聚能效应和聚能装药结构，自二战起广泛应用于反装甲、反坦克、攻坚等武器平台，体现出巨大的侵彻毁伤优势，得到世界各国的关注和持续深入研究。

2、从技术原理角度看，聚能战斗部首先通过聚能装药爆炸产生聚能效应，剧烈压缩金属药型罩。被压垮的药型罩向轴线方向汇聚，并呈流体状沿轴线方向运动初步形成射流。由于射流微元间存在速度梯度，射流在沿轴线运动的过程中不断拉伸且长度增加。由于射流微元速度高、动能大，因此可以对目标产生显著侵彻毁伤效应。从与目标作用角度看，射流有效质量越大、长度越长、速度越高，侵彻毁伤威力越强。但微元速度梯度将导致射流成形过程中不断拉伸变长，随着炸高增加，持续拉伸将导致射流发生颈缩、断裂等现象，最终严重影响射流侵彻威力。也就是说，要发挥聚能战斗部的高效毁伤威力，必须要求聚能战斗部避免大炸高，即要求在合理炸高条件下与目标作用，这既对聚能战斗部与目标交汇作用条件产生提出了较高要求，更限制了聚能战斗部的多用途化发展。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种中心螺旋凝聚式聚能装药结构，能够对传统聚能战斗部形成的射流速度梯度进行调控，形成射流速度梯度小、射流直径大、毁伤威力强，可实现在不同炸高条件下射流连续不断裂，从而进一步提升聚能战斗部在不同弹靶作用条件下的多用途化应用。

2、本发明的中心螺旋凝聚式聚能装药结构，包括起爆机构、壳体、主装药、药型罩、波形控制器和中心螺杆；所述药型罩为锥形；

3、其中，波形控制器同轴安装在主装药内，并位于起爆机构和药型罩之间；所述波形控制器由爆速低于主装药的炸药或波阻抗高于主装药的惰性材料制成；

4、中心螺杆垂直固定在药型罩内壁顶端中心，所述中心螺杆由高强度的金属或非金属材料制成，外表面上设有螺纹。

5、较优的，所述波形控制器为截锥圆台体，其大端朝向壳体底面。

6、较优的，所述波形控制器采用塑料、尼龙或爆速为4000m/s～5000m/s的炸药制成。

7、较优的，中心螺杆螺纹牙型为管螺纹。

8、较优的，中心螺杆的螺纹中径和螺距的乘积不小于相同装药结构下2倍炸高处射流平均直径与螺距的乘积。

9、较优的，中心螺杆采用钨、钽或陶瓷制成。

10、较优的，所述壳体采用铝合金、钛合金或聚醚醚酮制成。

11、较优的，所述主装药采用高能炸药，稳定爆轰速度不低于8000m/s。

12、较优的，所述主装药的长径比为0.8～1.2。

13、较优的，药型罩采用紫铜或钽制成。

14、有益效果：

15、本发明能够在基本不改变现有聚能战斗部结构的前提下，在主装药内设置同轴的波形控制器，从而增加药型罩压垮角，进而提升提升药型罩5的压垮速度，减小射流拉伸持续时间；同时在药型罩中心部位设置中心螺杆，利用螺杆上的螺纹对射流微元进行导向，从而实现射流微元的减速，进而减小射流速度梯度，实现对药型罩压垮形成的射流微元速度梯度进行调控，确保在不同炸高条件下射流连续不断裂，可有效提升聚能战斗部在不同弹靶作用条件下的多用途化应用。

16、通过对波形控制器和中心螺杆的尺寸设计，可以实现在5倍炸高以上条件下，聚能射流不颈缩、不断裂，作用目标产生更深的侵彻穿孔。

技术特征：

1.一种中心螺旋凝聚式聚能装药结构，包括起爆机构(1)、壳体(2)、主装药(4)和药型罩(5)，其特征在于，还包括：波形控制器(3)和中心螺杆(6)；所述药型罩为锥形；

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述波形控制器(3)为截锥圆台体，其大端朝向壳体(2)底面。

3.如权利要求1或2所述的结构，其特征在于，所述波形控制器(3)采用塑料、尼龙或爆速为4000m/s～5000m/s的炸药制成。

4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，中心螺杆(6)螺纹牙型为管螺纹。

5.如权利要求1或4所述的结构，其特征在于，中心螺杆(6)的螺纹中径和螺距的乘积不小于相同装药结构下2倍炸高处射流平均直径与螺距的乘积。

6.如权利要求1所述的结构，其特征在于，中心螺杆(6)采用钨、钽或陶瓷制成。

7.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述壳体(2)采用铝合金、钛合金或聚醚醚酮制成。

8.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述主装药(4)采用高能炸药，稳定爆轰速度不低于8000m/s。

9.如权利要求1或8所述的结构，其特征在于，所述主装药(4)的长径比为0.8～1.2。

10.如权利要求1所述的结构，其特征在于，药型罩(5)采用紫铜或钽制成。

技术总结本发明公开了一种中心螺旋凝聚式聚能装药结构。本发明能够在基本不改变现有聚能战斗部结构的前提下，通过在主装药内设置同轴的波形控制器，提升药型罩5的压垮速度，减小射流拉伸持续时间；同时在药型罩中心部位设置中心螺杆，利用螺杆上的螺纹对射流微元进行导向，从而实现射流微元的减速，进而减小射流速度梯度，实现对药型罩压垮形成的射流微元速度梯度的调控，确保在不同炸高条件下射流连续不断裂，可有效提升聚能战斗部在不同弹靶作用条件下的多用途化应用。技术研发人员：葛超,王海福,余庆波,郑元枫,王晋,郭焕果,张勇受保护的技术使用者：北京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1