一種彈藥威力殺傷體積評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及彈藥威力評價技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種彈藥威力殺傷體積評價方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)GJB2425常規(guī)兵器戰(zhàn)斗部威力試驗方法、GJB4225榴彈定型試驗規(guī)程， GJB3197炮彈試驗方法，榴彈殺傷威力通常采用殺傷參量、殺傷半徑、殺傷面積等方法進行 表現(xiàn)和評價。殺傷參量主要是通過靜態(tài)引爆彈丸測試的試驗手段，獲取彈丸破片的數(shù)量分 布、質(zhì)量分布、空間分布、破片初速等參數(shù)直接作為殺傷參量；殺傷半徑主要是通過以彈丸 為圓心的不同半徑內(nèi)布置模擬尺寸的人形靶，根據(jù)不同距離破片數(shù)量分布，以人形靶至少 中一塊破片的準(zhǔn)則，計算破片的殺傷半徑；殺傷面積則是對殺傷平面上不同面積微元的殺 傷概率的面積積分。
[0003] 上述的各種評價方法各具有如下的優(yōu)缺點：
[0004] 采用殺傷參量表示，優(yōu)點是容易直觀了解破片的各單項指標(biāo)。主要問題一是破片 飛散分布特點沒有充分考慮，二是多指標(biāo)（即破片速度與重量數(shù)量分布）不相關(guān)的表達，不 易比較兩種彈丸威力的大小。因此，以殺傷參量來評價彈片殺傷威力，作為檢驗指標(biāo)有兩方 面不足：第一條缺點是，不能充分體現(xiàn)彈藥威力的精確效果；第二條缺點是，不通過殺傷面 積和體積計算，難以從這些指標(biāo)分辨出彈丸威力的高低。例如有兩種不同破片速度和重量 數(shù)量分布的彈丸，很難說出那個彈丸的殺傷威力更大些。
[0005] 采用單一的殺傷半徑表示，不管采用密集或有效等哪種殺傷半徑，一是除了與彈 軸成90度方向外，其他方向不與考慮；二是這種單一殺傷半徑不能確切反映彈丸威力的大 ??；三是用于威力比較，有時會誤判。例如，破片大密集殺傷半徑小的彈丸，很可能它的殺傷 威力大于破片密集殺傷半徑大的彈丸。
[0006] 采用殺傷面積表示，優(yōu)點是它符合殺傷威力檢驗指標(biāo)的兩項基本要求。但缺點之 一，只適用對地面或水面目標(biāo)等殺傷平面的威力鑒定，不能同時適用對空中目標(biāo)的威力鑒 定；缺點之二，采用同一的彈軸垂直切面上的殺傷面積，與實際不符，采用與實際相符的通 常應(yīng)用切面上的殺傷面積，隨著炮彈彈種的不同，落角落速等參數(shù)的不同計算結(jié)果差異較 大，因此不能全面反映彈丸殺傷威力。
[0007] 東歐等國殺傷威力的檢驗指標(biāo)，與我國現(xiàn)行的接近，美國等西方國家與我們的標(biāo) 準(zhǔn)有所區(qū)別。美國、比利時等國，作為破片殺傷威力的檢驗指標(biāo)，多用殺傷面積，東歐等國也 是用殺傷面積。由此可見，殺傷面積是世界各國殺傷威力的通用檢驗指標(biāo)，而且，這種檢驗 用的殺傷面積，絕大部分是采用試驗值，試驗的目標(biāo)為人形靶或卡車靶等，具體試驗類同扇 形靶法或近似扇形靶法，但試驗彈丸的存速、落角和擺放高度等可能有所不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種彈藥威力殺傷體積評價方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在 的彈藥威力評價不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。
[0009] 本發(fā)明提供的彈藥威力殺傷體積評價方法，包括以下步驟：
[0010] 對彈藥爆破后的有效殺傷空間進行分區(qū)并計算各區(qū)域空間體積；
[0011] 根據(jù)靜態(tài)或動態(tài)條件下的彈藥破碎性、破片測速、球形靶試驗的結(jié)果，計算有效殺 傷空間的各個區(qū)域內(nèi)的彈藥破片的球面分布密度；
[0012] 以有效殺傷空間單區(qū)域的殺傷破片的球面分布密度與有效殺傷空間所有區(qū)域的 彈藥破片的球面分布密度和的比值作為所述單區(qū)域的殺傷體積權(quán)值；
[0013] 將各區(qū)域的空間體積與相應(yīng)區(qū)域的殺傷體積權(quán)值相乘后再求和，得到所述彈藥的 殺傷體積。
[0014] 進一步的，所述彈藥破碎性為在綜合試驗場內(nèi)對彈藥進行破碎性試驗，得到有效 的彈藥破片總數(shù)量隊;并將彈藥破片按照質(zhì)量劃分為若干個質(zhì)量等級區(qū)間，并統(tǒng)計全部彈 藥破片在各個質(zhì)量等級區(qū)間的數(shù)量分布及百分數(shù)，繪制成cm-m曲線；
[0015] 所述破片測速為在綜合試驗場內(nèi)對彈藥進行破片測速試驗，得到彈藥破片在不同 距離的速度，并回算彈藥破片初速及符合系數(shù)；
[0016] 所述球形靶試驗為在綜合試驗場內(nèi)對彈藥進行球形靶試驗，得到彈藥破片沿彈軸 180度方向的各方向區(qū)間的彈藥破片數(shù)量及百分數(shù)，繪制成& - 0曲線，其中，p為彈藥破 片的飛散角。
[0017] 進一步的，所述對彈藥爆破后的有效殺傷空間進彳丁分區(qū)包括：
[0018] 以彈藥爆炸點為原點，以彈軸x軸，彈頭為x軸正向，建立球坐標(biāo)系，y軸與z軸在 水平方向垂直，z軸與xy平面垂直；以原點為中心，做一半徑無限大的球體；
[0019] 將所述球體與XOZ平面相交部分劃分為n個錐帶，每個錐帶的圓心角為
【主權(quán)項】
1. 一種彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，包括w下步驟： 對彈藥爆破后的有效殺傷空間進行分區(qū)并計算各區(qū)域空間體積； 根據(jù)靜態(tài)或動態(tài)條件下的彈藥破碎性、破片測速、球形祀試驗的結(jié)果，計算有效殺傷空 間的各個區(qū)域內(nèi)的彈藥破片的球面分布密度； W有效殺傷空間單區(qū)域的殺傷破片的球面分布密度與有效殺傷空間所有區(qū)域的彈藥 破片的球面分布密度和的比值作為所述單區(qū)域的殺傷體積權(quán)值； 將各區(qū)域的空間體積與相應(yīng)區(qū)域的殺傷體積權(quán)值相乘后再求和，得到所述彈藥的殺傷 體積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，所述彈藥破碎性 為在綜合試驗場內(nèi)對彈藥進行破碎性試驗，得到有效的彈藥破片總數(shù)量N。;并將彈藥破片 按照質(zhì)量劃分為若干個質(zhì)量等級區(qū)間，并統(tǒng)計全部彈藥破片在各個質(zhì)量等級區(qū)間的數(shù)量分 布及百分數(shù)，繪制成Cm-m曲線； 所述破片測速為在綜合試驗場內(nèi)對彈藥進行破片測速試驗，得到彈藥破片在不同距離 的速度，并回算彈藥破片初速及符合系數(shù)； 所述球形祀試驗為在綜合試驗場內(nèi)對彈藥進行球形祀試驗，得到彈藥破片沿彈軸180 度方向的各方向區(qū)間的彈藥破片數(shù)量及百分數(shù)，繪制成^曲線，其中，P為彈藥破片 的飛散角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，所述對彈藥爆破 后的有效殺傷空間進行分區(qū)包括： W彈藥爆炸點為原點，W彈軸X軸，彈頭為X軸正向，建立球坐標(biāo)系，y軸與Z軸在水平 方向垂直，Z軸與xy平面垂直；W原點為中屯、，做一半徑無限大的球體； 180° 將所述球體與XOZ平面相交部分劃分為n個錐帶，每個錐帶的圓屯、角為一^，具體 巧-1 為
：其 中，n為不小于10的自然數(shù)，j= 1，2,； 所述n個錐帶在=維空間內(nèi)分別形成一個錐形圓筒，其底面為球冠的一部分；n個錐形 圓筒的長度分別為各錐形圓筒內(nèi)彈藥破片的最大飛行距離Lj.; 將所述n個錐形圓筒分別W相等的步長劃分為bj.個子空間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，所述n個錐形圓筒 中的第j個錐形圓筒內(nèi)第i個子空間的彈藥破片的球面分布密度為：
式中， i= 1，2, ...bj; j= 1，2,…n，由彈藥破片的飛散角療的值確定； Lu為第j個錐形圓筒內(nèi)第i個子空間到原點的最大距離； 5u為第j個錐形圓筒的第i個子空間內(nèi)的彈藥破片數(shù)量占有效的彈藥破片總數(shù)量N。 的百分數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，所述5U由 成-曲線及Cm-m曲線通過計算得到；即通過4, - 口曲線得到第j個錐形圓筒內(nèi)彈藥 破片數(shù)量百分比，再通過Cm-m曲線得到各質(zhì)量區(qū)間的彈藥破片的數(shù)量百分比，并得到各質(zhì) 量區(qū)間的彈藥破片對應(yīng)的Lj.。的值，將其對應(yīng)到該錐形圓筒的某個半徑為L。的子空間；將 &，-夢曲線得到的百分比及Cm-m曲線得到的百分比相乘，即為第j個錐形圓筒的第i個子 空間內(nèi)的彈藥破片數(shù)量占有效的彈藥破片總數(shù)量的百分數(shù)5U。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，所述n個錐形圓筒 中的第j個錐形圓筒內(nèi)，各質(zhì)量區(qū)間的彈藥破片的最大飛行距離Lj.。為：
式中，kj.為第j個錐形圓筒內(nèi)的彈藥破片速度符合系數(shù)；j= 1，2,…n，由彈藥破片的飛散角^的值確定； m。為各質(zhì)量等級區(qū)間的平均質(zhì)量； V。為第j個錐形圓筒內(nèi)的彈藥破片具有殺傷能力的最小速度； 所述Lj.為Lj.。的最大值；
，中，氏為彈藥破片的最小有效殺傷動能； Vw為第j個錐形圓筒內(nèi)的彈藥破片的初始速度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，靜態(tài)條件下，所述 n個錐形圓筒中的第j個錐形圓筒內(nèi)的彈藥破片的初始速度vw為：
式中，Xi、X2、X3分別為S個測速試驗祀的祀距，V1、V2、V3分別為S個測速實驗祀的中點 速度； 所述第j個錐形圓筒內(nèi)的彈藥破片速度符合系數(shù)kj.為：
式中，m。為第j個錐形圓筒的典型破片質(zhì)量； 所述典型破片是指將全彈破片按質(zhì)量大小排序，所處中位數(shù)質(zhì)量的破片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，所述n個錐形圓筒 中的第j個錐形圓筒內(nèi)各質(zhì)量區(qū)間的彈藥破片的最大飛行距離Lj.。所在位置對應(yīng)的各個子 空間分別為第j個錐形圓筒的各個有效殺傷子空間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，所述有效殺傷子 空間的體積采用幾何方法計算。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的彈藥威力殺傷體積評價方法，其特征在于，還包括步驟： 在動態(tài)條件下，根據(jù)射擊后彈丸的落角0 ^、落速將彈藥破片靜態(tài)條件下的飛散 角、飛散速度擬合計算為動態(tài)條件下的飛散角和飛散速度； 動態(tài)條件下的彈藥破片的飛散角巧'：
式中，H為彈藥破片至地面的高度，a為彈藥破片與原點的連線與X軸的夾角，r為彈 藥破片與原點的距離，R為彈藥破片的有效殺傷距離；
式中，V'W為所述n個錐形圓筒中的第j個錐形圓筒內(nèi)的彈藥破片在動態(tài)條件下的初 始速度； 根據(jù)靜態(tài)殺傷體積計算模型，將扛、V'W代入，即可計算動態(tài)條件下的殺傷體積。
【專利摘要】本發(fā)明涉及彈藥威力評價技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種彈藥威力殺傷體積評價方法。包括以下步驟：對彈藥爆破后的有效殺傷空間進行分區(qū)并計算各區(qū)域空間體積；根據(jù)靜態(tài)或動態(tài)條件下的彈藥破碎性、破片測速、球形靶試驗的結(jié)果，計算有效殺傷空間的各個區(qū)域內(nèi)的彈藥破片的球面分布密度；以有效殺傷空間單區(qū)域的殺傷破片的球面分布密度與有效殺傷空間所有區(qū)域的彈藥破片的球面分布密度和的比值作為所述單區(qū)域的殺傷體積權(quán)值；將各區(qū)域的空間體積與相應(yīng)區(qū)域的殺傷體積權(quán)值相乘后再求和，得到所述彈藥的殺傷體積。本發(fā)明符合殺傷威力檢驗指標(biāo)的兩項基本要求，能夠體現(xiàn)破片分布特點和綜合多指標(biāo)考核，可同時用于對空和地面目標(biāo)的威力鑒定比較。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104850747
【申請?zhí)枴緾N201510274517
【發(fā)明人】李曉輝, 宋曉輝, 王林, 趙友, 高秀娟
【申請人】中國人民解放軍63867部隊
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月26日