Page 17 - 《爆炸与冲击》2025年第5期

第 45 卷 王 帅，等： 锯齿外形对弹体带攻角侵彻横向过载的影响 第 5 期

锯齿头部的横向接触力增大，两者存在竞争效应。锯齿弹整体的横向降载效果随初始攻角的增大而
减小。
上述分析表明，初始攻角对弹体横向接触力及降载效果都有显著影响。一般情况下，横向接触力峰
值随初始攻角的增大而增大（图 10），横向降载效果随攻角的增大而减小。由于锯齿弹相比光滑弹更容
易发生偏转，使得两种弹体在侵彻过程中的瞬时攻角变化规律产生差异，如图 17（a）～（b）所示。无论是
光滑弹还是锯齿弹，瞬时攻角在侵彻过程中均先增大后减小，锯齿弹的瞬时攻角显著大于光滑弹，如
图 17（a）所示。此外，锯齿弹非零瞬时攻角持续时间贯穿整个侵彻过程，远大于光滑弹，这说明在横向上
锯齿弹与靶体作用时间更长，因而横向的速度、加速度、接触力以及接触力矩持续时间更长，如图 8（b）
和（d）、图 10、图 14 所示。从图 17（b）可见，瞬时攻角峰值与初始攻角近似呈线性关系，且锯齿弹大于光
滑弹约 2°左右。从图 17（c）可知，弹体头部最大横向接触力峰值随最大瞬时攻角的增大而增大，并且两
种弹型映射曲线几乎在一条直线上。以上分析进一步表明，导致锯齿弹横向降载效果降低的更深层次
原因是锯齿弹在侵彻过程中产生的瞬时攻角显著大于光滑弹，使得相同初始攻角情况下锯齿弹的弹体
头部产生更大的横向接触力，最终减弱了锯齿区弹身的降载效果。

6 Smooth, θ=1° 6
Smooth, θ=2° Smooth
5
Smooth, θ=3° 5 Serrated
Serrated, θ=1°
Instant attack angle/(°) 3 2 1 Serrated, θ=3° Maximum instant attack angle/(°) 4 3
4
Serrated, θ=2°

−1 0 2
1
0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 2 3
δ x /mm Initial attack angle/(°)
(a) Variation of instant attack angle (b) Variation of maximum instant attack angle

Smooth, Part others
−250
Serrated, Part others
−200
Maximum F t /kN −150

−100

−50
1 2 3 4 5 6
Maximum instant attack angle/(°)
(c) Variation of maximum transverse force of the other
parts with the maximum instant attack angle
图 17 不同攻角时两种弹型瞬时攻角及横向接触力的变化规律
Fig. 17 Variation of instant attack angles and transverse contact
forces at different initial attack angles

3.2 抑制弹道偏转后对降载效率的提升
对图 14 的分析表明，小攻角侵彻混凝土靶时，光滑弹受到逆时针方向的偏转力矩作用发生逆时针
偏转；当弹体全部埋入靶内后，混凝土将作用于弹体一个反向的顺时针偏转力矩，抑制弹体进一步逆时
针偏转。然而，由于锯齿弹与靶体的接触面积小于光滑弹，受到的抑制偏转力矩更小，最终弹体偏转角

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