串联战斗部前级爆轰对后级聚能侵彻体成型的影响(7)
这就得到了射流和杵体速度的表达式。
现在求射流质量 ，和杵体质量 。由质量守恒定律有：
(2.23)
其中 为罩微元的质量。由轴线方向的动量守恒有： 代入得:
式(2.24)、式(2.25)和式(2.26)是在动坐标下得到的，但其中没有速度项，故不用变换适用于静坐标下的情况。现在求碰撞点速度 和罩壁相对速度 的表达式。罩壁上微元 点在 时间内从 点到达轴线上 点，碰撞点则从 点到达 点，则：
对于三角形 ，有：
代入式(2.21)、(2.22)得：
式(2.25)、式(2.26)、式(2.29)和式(2.30)式就是定常理想不可压缩流体条件下的射流和杵的参量(速度和质量)的表达式。
在射流形成理论上，一方面，随着各国的研究人员的对射流形成机理的更深刻的研究，对一些经典理论中假设重新认识之后，对计算公式不断优化和修正，提出更加合理的模型，得出一些更接近实验数据的解析结果和经验公式，如压垮速度的计算，变形角的计算等等，这样可以对射流成型理论进一步完善;另一方面，随着实验中特殊测量仪器的更精确化和其测量技术的广泛化，如闪光X光射线摄影技术、高速照相技术、可见光立体分幅照相等，这样一些理论上难以计算的数据现在都能在实验中测得，如射流的紧缩时间和断裂时间的测定，降低了因采用一些经验公式所带来的误差。
3 串联聚能装药及其仿真模型
3.1 串联聚能装药结构设计
实现串联聚能装药的关键技术如下: 其一为两级装药合理的时序匹配; 其二为性能可靠的隔传爆机构; 其三为两级聚能侵彻体可以互不干扰地实现对目标的连续接力侵彻[9] 。
如果采用图 3.1.1(a)所示的传统串联聚能装药结构,要求后置装药1形成高速射流快速通过前置装药2中心通道,以减小对隔爆时间的要求,且前置装药2中心孔对装药的损失太大, 所以不适应于毁伤反硬目标串联战斗部的需要。
如果采用图 3.1.1(b)所示的传统串联聚能装药结构,后置装药起爆形成EFP的同时, 利用自身爆轰能量通过隔传爆机构起爆前置装药,试图实现前级高速杆流开孔形成穿深, 后级EFP扩孔增大孔径的接力侵彻过程。实际上,后级呈塑性状态的 EFP只能在口部很小的范围内扩大孔径,之后很快就挤进前级侵彻形成的孔洞中, 并不能如穿甲弹一样持续扩孔。
图3.1.1 典型聚能装药结构
针对上述传统串联聚能装药的不足,提出了如图3.1.2所示采用顺序起爆模式的串联聚能装药，即前级装药先起爆，后级装药经过一定时间后延迟起爆。该装药结构的前置装药起爆形成EFP后先对目标进行先期侵彻,为后级开辟通道，后置装药延迟起爆形成聚能杆式侵彻体在此基础上进行接力侵彻增大穿深。实现这种类型串联聚能装药的关键是后级聚能侵彻体能正常形成并能够克服前级爆轰场的影响。因此,选择合适的延迟起爆时间并精确控制是其实现串联侵彻的关键技术[12] 。
串联聚能装药前级爆轰场对后级聚能侵彻体成型的影响是串联战斗部的关键技术之一，周天胜、于世英[7] 对各种聚能装药技术进行了综述, 朗明君[5] 等对串联聚能装药隔爆时间进行了分析计算，在本文中将研究串联聚能装药战斗部延迟起爆时间、前后级间距对后级聚能侵彻体成型的影响，研究结果对串联聚能装药战斗部的设计有一定的理论指导和实际参考意义。
图3.1.2 串联聚能装药结构示意图
3.2 LS-DYNA软件介绍及应用范围
3.2.1 发展简介