羅 健，侯云輝，任 良，張學軍

(1中國兵器工業(yè)第203研究所，西安710065;2豫西工業(yè)集團有限公司，河南南陽473000)

0 引言

無論是在戰(zhàn)場上還是在維和行動中，反坦克火箭彈和反坦克導彈日益成為各類裝甲車輛的主要威脅，海灣戰(zhàn)爭中被擊毀的坦克中70%是由聚能裝藥戰(zhàn)斗部完成的。在近期的伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭中，美軍和多國部隊損失的裝甲車輛大部分也是被反坦克火箭彈擊毀的，而在維和、反恐和城區(qū)作戰(zhàn)中，價格低廉的反坦克火箭彈已經(jīng)成為裝甲車輛最大的困擾。如果以反坦克火箭彈和反坦克導彈為主要攔截對象并攔截成功，坦克的生存能力將會大大提高[1－3]。

目前國內(nèi)外坦克主動防護系統(tǒng)的攔截形式主要有三種:破片徑向飛散、破片定向飛散和破片向前飛散(見圖1)，這三種方式各有優(yōu)點。文中選擇破片定向飛散攔截形式，從理論上分析了在該攔截形式下來襲RPG-7類火箭彈的毀傷模式，并在典型條件下進行試驗驗證。研究結果可加深對來襲彈藥毀傷模式的認識，并可為攔截彈藥破片場參數(shù)的優(yōu)化、防護效率評定提供參考。有關動態(tài)攔截下的毀傷情況將在另外一篇文章中介紹。

圖1 典型的破片攔截方式

1 反坦克火箭彈的組成及特點

圖2為典型的RPG-7類反坦克火箭彈，主要由戰(zhàn)斗部、增程發(fā)動機以及彈尾機構組成，其威力可擊穿300～600mm的均質(zhì)裝甲，是世界上裝備數(shù)量最大、使用最廣泛的反坦克武器。在近距離攔截中，發(fā)動機、尾翼受損后可能會發(fā)生偏航，影響攔截效果，但其影響較小可不予考慮。主動防護系統(tǒng)的基本要求是使來襲彈藥的戰(zhàn)斗部解體、失去功能或性能大幅度降低。因此，該類彈藥的易損件是引信頭部、風帽和內(nèi)錐罩、藥型罩、裝藥、引信底部，對上述易損件的單獨或聯(lián)合毀傷，都會在一定程度上實現(xiàn)攔截的目的。

圖2 反坦克火箭彈基本結構

2 反坦克火箭彈在密集破片作用下的毀傷模式分析

對圖1破片定向飛散的攔截模式進行分析，得到來襲反坦克火箭彈主要的毀傷模式如下:

1)在密集破片和沖擊波聯(lián)合作用下，戰(zhàn)斗部完全解體。

2)破片擊爆火箭彈戰(zhàn)斗部裝藥。

3)破片將風帽和內(nèi)錐罩打穿閉合，或將引信底部打壞，導致引信失效，無法起爆戰(zhàn)斗部。

4)破片擊中引信頭部，引信作用，戰(zhàn)斗部提前起爆。該模式又分兩種情況，如果戰(zhàn)斗部裝藥和藥型罩未受到損傷，則可以正常形成射流，對坦克的侵徹情況取決于火箭彈大炸高下的破甲性能;如果戰(zhàn)斗部裝藥和藥型罩也受到損傷，則不能正常形成射流，其破甲性能將大幅度下降。

5)破片未破壞引信，但破片擊穿藥型罩、侵入裝藥內(nèi)部或引燃戰(zhàn)斗部裝藥，命中目標后引信正常起爆，但破甲威力大幅度下降。

6)由于發(fā)動機和尾翼損傷導致的偏航。

在實際攔截過程中，上述毀傷模式可能單獨出現(xiàn)，也可能聯(lián)合出現(xiàn)。對于攔截效果而言，模式1)和模式2)是最好的結果，來襲彈藥在距離坦克一定距離處已徹底失去功能，不會對坦克造成毀傷;在模式3)的情況下，來襲彈不會形成射流，但有可能在命中坦克后爆炸，其破壞取決于來襲彈藥戰(zhàn)斗部裝藥量的大小，以及裝藥毀壞的程度，當坦克裝甲車輛裝有柵格一類的防護網(wǎng)時，對坦克本體基本沒有傷害，能夠接受;模式4)、5)的情況下戰(zhàn)斗部的破甲威力大幅度降低，能夠起到一定的防護效果。根據(jù)文獻[4]，當一個破片侵入裝藥內(nèi)部時，聚能裝藥戰(zhàn)斗部的破甲威力將降低70%，當兩個破片侵入時，破甲威力將降低90%以上。因此，只要有破片擊中裝藥、擊穿藥型罩，就能使反坦克火箭彈的破甲威力大幅度下降。

3 試驗驗證及結果分析

3.1 試驗布置

為了驗證毀傷模式的分析是否正確，安排了下述的靜態(tài)驗證試驗。典型的試驗布置見圖3，防護彈藥傾斜60°、距地面2m放置，起爆后將在地面形成縱向3.7m、橫向2.8m的橢圓形破片場?；鸺龔棏?zhàn)斗部口徑85mm、長約320mm、風帽長度約180mm、裝藥量0.4kg。通過調(diào)整火箭彈戰(zhàn)斗部在破片場中的前后、左右和高度位置，模擬不同的來襲高度和進入攔截區(qū)的不同時刻，同時驗證不同破片密度的毀傷效果。破片場的密度、分布均勻性以及破片的侵徹能力通過放置在戰(zhàn)斗部下面的鋼板靶進行考核，有效破片區(qū)的平均密度須大于2枚/dm2，典型結果見圖4。參考文獻[4]和文獻[5]，并通過單項試驗確定了重量1.5g的立方體形鋼破片，當侵徹速度達到1300m/s以上時能夠可靠擊爆2mm厚鋁殼、內(nèi)裝RDX類炸藥的RPG-7類火箭戰(zhàn)斗部。

圖3 典型的試驗布置

3.2 試驗結果及分析

試驗中觀測到RPG戰(zhàn)斗部出現(xiàn)結構解體、風帽和內(nèi)錐罩破壞、裝藥被擊爆、裝藥燃燒、藥型罩被擊穿、引信結構毀壞等情況。由于靜態(tài)試驗中引信不能正常作用，但通過戰(zhàn)斗部上破片命中位置以及損傷情況，可分析預測引信被擊中提前作用、引信失效、戰(zhàn)斗部命中裝甲后起爆、攔截后的殘余侵徹能力，但具體的驗證須采用動態(tài)試驗的方法進行。以下是對靜態(tài)試驗典型結果的總結。

圖4 鋼板上破片的分布及穿孔

1)戰(zhàn)斗部解體

包括戰(zhàn)斗部徹底解體、風帽和戰(zhàn)斗部分離、藥柱從殼體中脫離以及藥柱粉碎等情況(見圖5)。

2)戰(zhàn)斗部被擊爆

由于靜態(tài)試驗時并沒有配裝引信，因此戰(zhàn)斗部被擊爆是由于戰(zhàn)斗部裝藥被破片擊中而起爆。這種情況可由放置在戰(zhàn)斗部下面鋼板上的爆炸痕跡或地面的爆坑做出判斷。

圖5 戰(zhàn)斗部解體的典型結果

3)風帽和內(nèi)錐罩損壞

對于采用壓電引信的火箭彈，由于內(nèi)外風帽被擊導通，將導致引信瞎火;對于采用碰炸引信的火箭彈，風帽和內(nèi)罩帽導通將會觸發(fā)引信，導致戰(zhàn)斗部提前爆炸。因此，對于一定密度的破片場而言，引信部件的尺寸以及觸發(fā)面積的大小會對毀傷模式有很大的影響。由于目前反坦克火箭彈和反坦克導彈的直徑均較大，其引信被擊起爆或被擊失效的概率會更大。典型的試驗結果見圖6。

4)藥型罩損壞、裝藥損壞或燃燒

裝藥和藥型罩損壞會使火箭彈的破甲能力大幅度下降，燃燒也歸結為裝藥損壞(見圖7)。文獻[6]對其有深入的研究，其結論對攔截彈藥的設計和毀傷效能評估均具有指導意義。

圖6 風帽毀壞的典型情況

圖7 藥型罩毀壞、裝藥破壞和燃燒的典型情況

5)其它試驗現(xiàn)象

試驗中，會出現(xiàn)由于破片分布不均勻或破片區(qū)未完全覆蓋火箭彈戰(zhàn)斗部的情況，導致火箭彈戰(zhàn)斗部未被破片擊中，或損傷輕微，不會對其破甲性能產(chǎn)生影響。這些結果也表明，攔截交會參數(shù)以及破片密度、分布均勻性對毀傷效果有很大的影響。

總之，在破片場參數(shù)基本一致的情況下，火箭彈戰(zhàn)斗部的毀傷模式具有隨機性，從結構解體、風帽和內(nèi)錐罩損壞導致的引信瞎火、藥型罩損壞、裝藥損壞或燃燒等情況都會出現(xiàn)，有時是幾種情況一起出現(xiàn)。

4 結論

通過對RPG-7類反坦克火箭彈(靜態(tài))在密集破片攔截下毀傷模式的分析和試驗驗證，得到以下的初步結論:

1)在破片場參數(shù)基本保持一致的情況下，來襲火箭彈的毀傷模式具有隨機性，同時出現(xiàn)會增加毀傷效果;對主動防護系統(tǒng)而言，來襲彈藥戰(zhàn)斗部解體或裝藥被擊爆是最佳的毀傷模式。

2)從風帽和內(nèi)錐罩被損壞的情況分析，引信功能部件的尺寸、作用方式及其觸發(fā)部件的大小對毀傷模式具有重要意義。由于靜態(tài)試驗中引信不作用，因此對引信的毀傷、來襲戰(zhàn)斗部在各種毀傷模式下的殘余破甲能力、戰(zhàn)斗部撞擊裝甲起爆后對裝甲的毀傷效果等現(xiàn)象必須通過動態(tài)試驗進行驗證。

3)毀傷效果與破片場的參數(shù)密切相關，特別是破片的平均密度、分布均勻度等，研究結果可為攔截彈藥戰(zhàn)斗部的優(yōu)化設計提供依據(jù)。

[1]M Held.Warhead hit distribution on main battle tanks in the Gulf War[J].Journal of Battlefield Technology，2000，3(1):1－9.

[2]S Rolc.Numerical and experimental study of the defeating the RPG-7 threat[C]//24th International Symposium on Ballistics.New Orleans，USA，2008.

[3]Richard Fong.Application of airbag technology for vehicle protection and non-lethal application[C]//23th International Symposium on Ballistics.Tarragona，Spain，2007.

[4]馬曉飛，李圓.破片對薄蓋板裝藥的沖擊起爆研究[J].彈箭與制導學報，2009，29(4):170 －172.

[5]陳海利，蔣建偉，門建兵.破片對帶鋁殼炸藥的沖擊起爆數(shù)值模擬研究[J].高壓物理學報，2006，20(1):109－112.

[6]P Y Chanteret.Effect of fragment impact on shaped charge functioning[C]//19th International Symposium on Ballistics.Intelaken，Switzerland，2001.