一种弹药威力杀伤体积评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及弹药威力评价技术领域，尤其是涉及一种弹药威力杀伤体积评价方 法。
【背景技术】
[0002] 根据GJB2425常规兵器战斗部威力试验方法、GJB4225榴弹定型试验规程， GJB3197炮弹试验方法，榴弹杀伤威力通常采用杀伤参量、杀伤半径、杀伤面积等方法进行 表现和评价。杀伤参量主要是通过静态引爆弹丸测试的试验手段，获取弹丸破片的数量分 布、质量分布、空间分布、破片初速等参数直接作为杀伤参量；杀伤半径主要是通过以弹丸 为圆心的不同半径内布置模拟尺寸的人形靶，根据不同距离破片数量分布，以人形靶至少 中一块破片的准则，计算破片的杀伤半径；杀伤面积则是对杀伤平面上不同面积微元的杀 伤概率的面积积分。
[0003] 上述的各种评价方法各具有如下的优缺点：
[0004] 采用杀伤参量表示，优点是容易直观了解破片的各单项指标。主要问题一是破片 飞散分布特点没有充分考虑，二是多指标（即破片速度与重量数量分布）不相关的表达，不 易比较两种弹丸威力的大小。因此，以杀伤参量来评价弹片杀伤威力，作为检验指标有两方 面不足：第一条缺点是，不能充分体现弹药威力的精确效果；第二条缺点是，不通过杀伤面 积和体积计算，难以从这些指标分辨出弹丸威力的高低。例如有两种不同破片速度和重量 数量分布的弹丸，很难说出那个弹丸的杀伤威力更大些。
[0005] 采用单一的杀伤半径表示，不管采用密集或有效等哪种杀伤半径，一是除了与弹 轴成90度方向外，其他方向不与考虑；二是这种单一杀伤半径不能确切反映弹丸威力的大 小；三是用于威力比较，有时会误判。例如，破片大密集杀伤半径小的弹丸，很可能它的杀伤 威力大于破片密集杀伤半径大的弹丸。
[0006] 采用杀伤面积表示，优点是它符合杀伤威力检验指标的两项基本要求。但缺点之 一，只适用对地面或水面目标等杀伤平面的威力鉴定，不能同时适用对空中目标的威力鉴 定；缺点之二，采用同一的弹轴垂直切面上的杀伤面积，与实际不符，采用与实际相符的通 常应用切面上的杀伤面积，随着炮弹弹种的不同，落角落速等参数的不同计算结果差异较 大，因此不能全面反映弹丸杀伤威力。
[0007] 东欧等国杀伤威力的检验指标，与我国现行的接近，美国等西方国家与我们的标 准有所区别。美国、比利时等国，作为破片杀伤威力的检验指标，多用杀伤面积，东欧等国也 是用杀伤面积。由此可见，杀伤面积是世界各国杀伤威力的通用检验指标，而且，这种检验 用的杀伤面积，绝大部分是采用试验值，试验的目标为人形靶或卡车靶等，具体试验类同扇 形靶法或近似扇形靶法，但试验弹丸的存速、落角和摆放高度等可能有所不同。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种弹药威力杀伤体积评价方法，以解决现有技术中存在 的弹药威力评价不准确的技术问题。
[0009] 本发明提供的弹药威力杀伤体积评价方法，包括以下步骤：
[0010] 对弹药爆破后的有效杀伤空间进行分区并计算各区域空间体积；
[0011] 根据静态或动态条件下的弹药破碎性、破片测速、球形靶试验的结果，计算有效杀 伤空间的各个区域内的弹药破片的球面分布密度；
[0012] 以有效杀伤空间单区域的杀伤破片的球面分布密度与有效杀伤空间所有区域的 弹药破片的球面分布密度和的比值作为所述单区域的杀伤体积权值；
[0013] 将各区域的空间体积与相应区域的杀伤体积权值相乘后再求和，得到所述弹药的 杀伤体积。
[0014] 进一步的，所述弹药破碎性为在综合试验场内对弹药进行破碎性试验，得到有效 的弹药破片总数量队;并将弹药破片按照质量划分为若干个质量等级区间，并统计全部弹 药破片在各个质量等级区间的数量分布及百分数，绘制成cm-m曲线；
[0015] 所述破片测速为在综合试验场内对弹药进行破片测速试验，得到弹药破片在不同 距离的速度，并回算弹药破片初速及符合系数；
[0016] 所述球形靶试验为在综合试验场内对弹药进行球形靶试验，得到弹药破片沿弹轴 180度方向的各方向区间的弹药破片数量及百分数，绘制成& - 0曲线，其中，p为弹药破 片的飞散角。
[0017] 进一步的，所述对弹药爆破后的有效杀伤空间进彳丁分区包括：
[0018] 以弹药爆炸点为原点，以弹轴x轴，弹头为x轴正向，建立球坐标系，y轴与z轴在 水平方向垂直，z轴与xy平面垂直；以原点为中心，做一半径无限大的球体；
[0019] 将所述球体与XOZ平面相交部分划分为n个锥带，每个锥带的圆心角为
【主权项】
1. 一种弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，包括w下步骤： 对弹药爆破后的有效杀伤空间进行分区并计算各区域空间体积； 根据静态或动态条件下的弹药破碎性、破片测速、球形祀试验的结果，计算有效杀伤空 间的各个区域内的弹药破片的球面分布密度； W有效杀伤空间单区域的杀伤破片的球面分布密度与有效杀伤空间所有区域的弹药 破片的球面分布密度和的比值作为所述单区域的杀伤体积权值； 将各区域的空间体积与相应区域的杀伤体积权值相乘后再求和，得到所述弹药的杀伤 体积。
2. 根据权利要求1所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，所述弹药破碎性 为在综合试验场内对弹药进行破碎性试验，得到有效的弹药破片总数量N。;并将弹药破片 按照质量划分为若干个质量等级区间，并统计全部弹药破片在各个质量等级区间的数量分 布及百分数，绘制成Cm-m曲线； 所述破片测速为在综合试验场内对弹药进行破片测速试验，得到弹药破片在不同距离 的速度，并回算弹药破片初速及符合系数； 所述球形祀试验为在综合试验场内对弹药进行球形祀试验，得到弹药破片沿弹轴180 度方向的各方向区间的弹药破片数量及百分数，绘制成^曲线，其中，P为弹药破片 的飞散角。
3. 根据权利要求2所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，所述对弹药爆破 后的有效杀伤空间进行分区包括： W弹药爆炸点为原点，W弹轴X轴，弹头为X轴正向，建立球坐标系，y轴与Z轴在水平 方向垂直，Z轴与xy平面垂直；W原点为中屯、，做一半径无限大的球体； 180° 将所述球体与XOZ平面相交部分划分为n个锥带，每个锥带的圆屯、角为一^，具体 巧-1 为
：其 中，n为不小于10的自然数，j= 1，2,； 所述n个锥带在=维空间内分别形成一个锥形圆筒，其底面为球冠的一部分；n个锥形 圆筒的长度分别为各锥形圆筒内弹药破片的最大飞行距离Lj.; 将所述n个锥形圆筒分别W相等的步长划分为bj.个子空间。
4. 根据权利要求3所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，所述n个锥形圆筒 中的第j个锥形圆筒内第i个子空间的弹药破片的球面分布密度为：
式中， i= 1，2, ...bj; j= 1，2,…n，由弹药破片的飞散角疗的值确定； Lu为第j个锥形圆筒内第i个子空间到原点的最大距离； 5u为第j个锥形圆筒的第i个子空间内的弹药破片数量占有效的弹药破片总数量N。 的百分数。
5. 根据权利要求4所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，所述5U由 成-曲线及Cm-m曲线通过计算得到；即通过4, - 口曲线得到第j个锥形圆筒内弹药 破片数量百分比，再通过Cm-m曲线得到各质量区间的弹药破片的数量百分比，并得到各质 量区间的弹药破片对应的Lj.。的值，将其对应到该锥形圆筒的某个半径为L。的子空间；将 &，-梦曲线得到的百分比及Cm-m曲线得到的百分比相乘，即为第j个锥形圆筒的第i个子 空间内的弹药破片数量占有效的弹药破片总数量的百分数5U。
6. 根据权利要求5所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，所述n个锥形圆筒 中的第j个锥形圆筒内，各质量区间的弹药破片的最大飞行距离Lj.。为：
式中，kj.为第j个锥形圆筒内的弹药破片速度符合系数；j= 1，2,…n，由弹药破片的飞散角^的值确定； m。为各质量等级区间的平均质量； V。为第j个锥形圆筒内的弹药破片具有杀伤能力的最小速度； 所述Lj.为Lj.。的最大值；
，中，氏为弹药破片的最小有效杀伤动能； Vw为第j个锥形圆筒内的弹药破片的初始速度。
7. 根据权利要求6所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，静态条件下，所述 n个锥形圆筒中的第j个锥形圆筒内的弹药破片的初始速度vw为：
式中，Xi、X2、X3分别为S个测速试验祀的祀距，V1、V2、V3分别为S个测速实验祀的中点 速度； 所述第j个锥形圆筒内的弹药破片速度符合系数kj.为：
式中，m。为第j个锥形圆筒的典型破片质量； 所述典型破片是指将全弹破片按质量大小排序，所处中位数质量的破片。
8. 根据权利要求6所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，所述n个锥形圆筒 中的第j个锥形圆筒内各质量区间的弹药破片的最大飞行距离Lj.。所在位置对应的各个子 空间分别为第j个锥形圆筒的各个有效杀伤子空间。
9. 根据权利要求8所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，所述有效杀伤子 空间的体积采用几何方法计算。
10. 根据权利要求7所述的弹药威力杀伤体积评价方法，其特征在于，还包括步骤： 在动态条件下，根据射击后弹丸的落角0 ^、落速将弹药破片静态条件下的飞散 角、飞散速度拟合计算为动态条件下的飞散角和飞散速度； 动态条件下的弹药破片的飞散角巧'：
式中，H为弹药破片至地面的高度，a为弹药破片与原点的连线与X轴的夹角，r为弹 药破片与原点的距离，R为弹药破片的有效杀伤距离；
式中，V'W为所述n个锥形圆筒中的第j个锥形圆筒内的弹药破片在动态条件下的初 始速度； 根据静态杀伤体积计算模型，将扛、V'W代入，即可计算动态条件下的杀伤体积。
【专利摘要】本发明涉及弹药威力评价技术领域，尤其是涉及一种弹药威力杀伤体积评价方法。包括以下步骤：对弹药爆破后的有效杀伤空间进行分区并计算各区域空间体积；根据静态或动态条件下的弹药破碎性、破片测速、球形靶试验的结果，计算有效杀伤空间的各个区域内的弹药破片的球面分布密度；以有效杀伤空间单区域的杀伤破片的球面分布密度与有效杀伤空间所有区域的弹药破片的球面分布密度和的比值作为所述单区域的杀伤体积权值；将各区域的空间体积与相应区域的杀伤体积权值相乘后再求和，得到所述弹药的杀伤体积。本发明符合杀伤威力检验指标的两项基本要求，能够体现破片分布特点和综合多指标考核，可同时用于对空和地面目标的威力鉴定比较。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104850747
【申请号】CN201510274517
【发明人】李晓辉, 宋晓辉, 王林, 赵友, 高秀娟
【申请人】中国人民解放军63867部队
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月26日