Acta Armamentarii ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (2): 240019-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0019
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JIANG Teng, WU Haijun*(), DENG Ximin, QUAN Xin, DONG Heng, HUANG Fenglei
Received:
2024-01-08
Online:
2024-03-26
Contact:
WU Haijun
CLC Number:
JIANG Teng, WU Haijun, DENG Ximin, QUAN Xin, DONG Heng, HUANG Fenglei. Study on Ballistic Characteristics of Variable Cross-section Projectile Obliquely Penetrating Two-layer Spacer Steel Target[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(2): 240019-.
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横截面 形状 | 弹体 类型 | 长径比 | 长短轴 之比 | 变截面角 度/(°) | 弹体 质量/g |
---|---|---|---|---|---|
椭圆等截面 | E | 2.8 | 1.25 | 0 | 50.0 |
椭圆变截面 | VE1 | 2.8 | 1.25 | 1 | 50.0 |
VE2 | 2.8 | 1.25 | 2.5 | 50.6 |
Table 1 Structural parameters of three types of experimental projectiles
横截面 形状 | 弹体 类型 | 长径比 | 长短轴 之比 | 变截面角 度/(°) | 弹体 质量/g |
---|---|---|---|---|---|
椭圆等截面 | E | 2.8 | 1.25 | 0 | 50.0 |
椭圆变截面 | VE1 | 2.8 | 1.25 | 1 | 50.0 |
VE2 | 2.8 | 1.25 | 2.5 | 50.6 |
序号 | 弹体 类型 | 着角/(°) | 首层着 靶速度/ (m·s-1) | 第2层着 靶速度/ (m·s-1) | 第2层出 靶速度/ (m·s-1) | 首层靶 速度降/ (m·s-1) | 第2层靶 速度降/ (m·s-1) | 第1层速 度降低 比率/% | 第2层速 度降低 比率/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | E | 5 | 1034.7 | 987.6 | 929.1 | 47.1 | 58.5 | 4.55 | 5.92 |
2 | VE1 | 955.7 | 902.4 | 839.2 | 53.3 | 63.2 | 5.58 | 7.00 | |
3 | VE2 | 872.3 | 822.1 | 760.0 | 50.2 | 61.1 | 5.75 | 7.43 |
Table 2 Projectile velocity statistics table
序号 | 弹体 类型 | 着角/(°) | 首层着 靶速度/ (m·s-1) | 第2层着 靶速度/ (m·s-1) | 第2层出 靶速度/ (m·s-1) | 首层靶 速度降/ (m·s-1) | 第2层靶 速度降/ (m·s-1) | 第1层速 度降低 比率/% | 第2层速 度降低 比率/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | E | 5 | 1034.7 | 987.6 | 929.1 | 47.1 | 58.5 | 4.55 | 5.92 |
2 | VE1 | 955.7 | 902.4 | 839.2 | 53.3 | 63.2 | 5.58 | 7.00 | |
3 | VE2 | 872.3 | 822.1 | 760.0 | 50.2 | 61.1 | 5.75 | 7.43 |
弹体类型 | 着角 | 靶板编号 | 偏转角 | 攻角 | 姿态角 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Δγv | Δγh | α0 | α1 | Δα | θ0 | θ1 | Δθ | ||||||||
E | 5 | 1 | 3 | 1 | -2 | 0 | 0 | 0 | -3 | -3 | 0 | 8.0 | 5.1 | -2.9 | |
2 | -4 | -8 | -4 | 0 | 0 | 0 | 7 | 13 | 6 | 1.0 | 9.4 | 8.3 | |||
VE1 | 1 | -5 | -7 | -2 | 6 | 12 | 6 | 5 | 6 | 1 | 6.0 | 13.0 | 7.0 | ||
2 | -12 | -34 | -22 | 12 | 38 | 26 | 8 | 26 | 18 | 13.6 | 37.0 | 23.4 | |||
VE2 | 1 | -3 | -7 | -4 | 5 | 4 | -1 | 3 | 9 | 6 | 5.3 | 12.2 | 6.9 | ||
2 | -12 | -27 | -15 | 4 | 4 | 0 | 10 | 22 | 12 | 8.0 | 28.3 | 20.3 |
Table 3 Attitude statistics table of projectile during armor-piercing process (°)
弹体类型 | 着角 | 靶板编号 | 偏转角 | 攻角 | 姿态角 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Δγv | Δγh | α0 | α1 | Δα | θ0 | θ1 | Δθ | ||||||||
E | 5 | 1 | 3 | 1 | -2 | 0 | 0 | 0 | -3 | -3 | 0 | 8.0 | 5.1 | -2.9 | |
2 | -4 | -8 | -4 | 0 | 0 | 0 | 7 | 13 | 6 | 1.0 | 9.4 | 8.3 | |||
VE1 | 1 | -5 | -7 | -2 | 6 | 12 | 6 | 5 | 6 | 1 | 6.0 | 13.0 | 7.0 | ||
2 | -12 | -34 | -22 | 12 | 38 | 26 | 8 | 26 | 18 | 13.6 | 37.0 | 23.4 | |||
VE2 | 1 | -3 | -7 | -4 | 5 | 4 | -1 | 3 | 9 | 6 | 5.3 | 12.2 | 6.9 | ||
2 | -12 | -27 | -15 | 4 | 4 | 0 | 10 | 22 | 12 | 8.0 | 28.3 | 20.3 |
ρ/(g·cm-3) | E/GPa | v | Tr | Tm | 0/s-1 | χ | m | cp/(J·kg-1·K-1) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
7.85 | 210 | 0.3 | 294 | 1760 | 2.1×10-3 | 0.9 | 1 | 452 |
A/MPa | B/MPa | n | C | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 |
1269 | 810 | 0.479 | 0.040 | 0.248 | 2.392 | 0.317 | 5.504 | -4.161 |
Table 4 30CrMnSiNi2A material model parameters
ρ/(g·cm-3) | E/GPa | v | Tr | Tm | 0/s-1 | χ | m | cp/(J·kg-1·K-1) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
7.85 | 210 | 0.3 | 294 | 1760 | 2.1×10-3 | 0.9 | 1 | 452 |
A/MPa | B/MPa | n | C | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 |
1269 | 810 | 0.479 | 0.040 | 0.248 | 2.392 | 0.317 | 5.504 | -4.161 |
ρ/(g·cm-3) | E/GPa | v | A/MPa | B/MPa | n |
---|---|---|---|---|---|
7.85 | 206 | 0.28 | 355 | 930 | 0.496 |
m | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 |
1.0 | 0.2 | 1.16 | -1.22 | -0.0234 | 1.5 |
Table 5 Main parameters of Q345E material model
ρ/(g·cm-3) | E/GPa | v | A/MPa | B/MPa | n |
---|---|---|---|---|---|
7.85 | 206 | 0.28 | 355 | 930 | 0.496 |
m | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 |
1.0 | 0.2 | 1.16 | -1.22 | -0.0234 | 1.5 |
弹体类型 | 实验速度/(m·s-1) | 仿真速度/(m·s-1) | 相对误差/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
E | 首层着靶速度 | 靶间速度 | 第2层出靶 速度 | 首层着靶速度 | 靶间速度 | 第2层出靶 速度 | 靶间速度 | 第2层出靶 |
1034.7 | 987.6 | 929.1 | 1034.7 | 978.1 | 916.1 | 0.96 | 1.41 |
Table 6 Experimental and simulated speeds
弹体类型 | 实验速度/(m·s-1) | 仿真速度/(m·s-1) | 相对误差/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
E | 首层着靶速度 | 靶间速度 | 第2层出靶 速度 | 首层着靶速度 | 靶间速度 | 第2层出靶 速度 | 靶间速度 | 第2层出靶 |
1034.7 | 987.6 | 929.1 | 1034.7 | 978.1 | 916.1 | 0.96 | 1.41 |
弹体类型 | 实验偏转角/(°) | 仿真角度/(°) | 相对误差/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
E | 首层着靶角度 | 第2层着靶 角度 | 第2层出靶 角度 | 首层着靶 角度 | 第2层着靶 角度 | 第2层出靶 角度 | 第2层 着靶 | 第2层 出靶 |
3 | -4 | -8 | 3 | -4.19 | -8.48 | 4.53 | 5.66 |
Table 7 Experimental and simulated deflection angles
弹体类型 | 实验偏转角/(°) | 仿真角度/(°) | 相对误差/% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
E | 首层着靶角度 | 第2层着靶 角度 | 第2层出靶 角度 | 首层着靶 角度 | 第2层着靶 角度 | 第2层出靶 角度 | 第2层 着靶 | 第2层 出靶 |
3 | -4 | -8 | 3 | -4.19 | -8.48 | 4.53 | 5.66 |
序号 | 横截面 形状 | 变截面 角度/ (°) | 编号 | 长短轴 之比 | 弹长/ mm | 弹体 质量/g |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 圆等截面 | 0 | C | 1 | 42 | 50.0 |
2 | 圆等截面 | 1 | VC1 | |||
3 | 2.5 | VC2 | ||||
4 | 椭圆等截面 | 0 | E | 1.25 | ||
5 | 椭圆变截面 | 1 | VE1 | |||
6 | 2.5 | VE2 |
Table 8 Statistical table of variable cross-section projectile parameters
序号 | 横截面 形状 | 变截面 角度/ (°) | 编号 | 长短轴 之比 | 弹长/ mm | 弹体 质量/g |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 圆等截面 | 0 | C | 1 | 42 | 50.0 |
2 | 圆等截面 | 1 | VC1 | |||
3 | 2.5 | VC2 | ||||
4 | 椭圆等截面 | 0 | E | 1.25 | ||
5 | 椭圆变截面 | 1 | VE1 | |||
6 | 2.5 | VE2 |
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