兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (S2): 186-192.doi: 10.12382/bgxb.2024.0857
收稿日期:
2024-09-16
上线日期:
2024-12-12
通讯作者:
Received:
2024-09-16
Online:
2024-12-12
摘要:
人员是战争中的关键因素。为评估爆炸毁伤元素对人员的杀伤效能,借助数值模拟、实验及理论计算工具,结合人员杀伤判据开展冲击波、热效应及弹片3种毁伤元对人员的杀伤效能评估。划分冲击波超压对人员的杀伤区域,建立比例爆距与人员杀伤等级间的关系,得出最小的人员杀伤安全比例爆距Z为8.155m/kg1/3;计算爆炸热效应空间分布,提出自由场非云爆或温压弹不适于单独评估热效应对人员的杀伤效应;数值模拟计算破片生成过程,得出破片质量、数量及速度等并与理论计算结果对照,评估弹片比动能对人员的杀伤效应。所得结论可为战斗部设计及战场人员防护提供参考。
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ρ/(kg·m-3) | E0/(kJ·kg-1) | A/GPa | B/GPa | R1 | R2 | ω |
---|---|---|---|---|---|---|
1 590 | 4 530 | 372 | 3.15 | 4.2 | 0.1 | 0.3 |
表1 TNT炸药JWL模型参数
Table 1 Parameters of JWL equation for TNT
ρ/(kg·m-3) | E0/(kJ·kg-1) | A/GPa | B/GPa | R1 | R2 | ω |
---|---|---|---|---|---|---|
1 590 | 4 530 | 372 | 3.15 | 4.2 | 0.1 | 0.3 |
弹长/m | 弹径/m | BLU-113战斗部 | |||
---|---|---|---|---|---|
装药长/m | 装药 直径/m | 装药量/kg | 装药 长径比 | ||
5.84 | 0.356 | 3.886 | 0.254 | 294 | 15 |
表2 战斗部BLU-113参数
Table 2 Parameters of BLU-113 warhead
弹长/m | 弹径/m | BLU-113战斗部 | |||
---|---|---|---|---|---|
装药长/m | 装药 直径/m | 装药量/kg | 装药 长径比 | ||
5.84 | 0.356 | 3.886 | 0.254 | 294 | 15 |
轻微 | 中等 | 严重 | 极严重 | 来源 |
---|---|---|---|---|
0.03~0.04 | 0.04~0.06 | 0.06~0.1 | >0.1 | 国军标 |
0.02~0.039 | 0.039~0.098 | >0.235 | 前苏联 | |
0.0157 | 0.0235 | 0.0539 | >0.186 | 美国 |
0.01~0.02 | 0.02~0.039 | 0.039~0.059 | >0.059 | 动物实验 |
表3 国家军用标准GJB 5212—2004超压对人员杀伤判据
Table 3 Damage criterion of overpressure to personnel in GJB 5212—2004
轻微 | 中等 | 严重 | 极严重 | 来源 |
---|---|---|---|---|
0.03~0.04 | 0.04~0.06 | 0.06~0.1 | >0.1 | 国军标 |
0.02~0.039 | 0.039~0.098 | >0.235 | 前苏联 | |
0.0157 | 0.0235 | 0.0539 | >0.186 | 美国 |
0.01~0.02 | 0.02~0.039 | 0.039~0.059 | >0.059 | 动物实验 |
程度 | 轻微 | 中等 | 严重 | 极严重 |
---|---|---|---|---|
热通量/(kW·m-2) | <6.4 | 6.4~16.0 | 16.0~37.5 | >37.5 |
表4 热效应对人员的杀伤判据
Table 4 Damage criterion of thermal effect to personnel
程度 | 轻微 | 中等 | 严重 | 极严重 |
---|---|---|---|---|
热通量/(kW·m-2) | <6.4 | 6.4~16.0 | 16.0~37.5 | >37.5 |
判据来源 | 中国 | 瑞士 | 德国 | 中国香港 | 中国台湾 |
---|---|---|---|---|---|
临界比动能/ (J·cm-2) | 16 | 10 | 36 | 7 | 20 |
表5 破片比动能对人员的杀伤判据
Table 5 Damage criterion of specific kinetic energy of fragments to personnel
判据来源 | 中国 | 瑞士 | 德国 | 中国香港 | 中国台湾 |
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临界比动能/ (J·cm-2) | 16 | 10 | 36 | 7 | 20 |
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