Page 126 - 《爆炸与冲击》2026年第01期

第 46 卷 张雪梅，等： 3种典型聚能装药对水中双层间隔靶的侵彻特性研究 第 1 期

冲击波达到的时间以及前向冲击波压力峰值基本吻合，最大误差为 0.7 GPa，这充分说明数值模拟结果与
实验结果吻合较好。

3 种聚能装药侵彻体在前靶板处滞后距离 L 的变化如图 19 所示，L 1-e 、L 1- c 和 L 1- j 分别为 EFP、
1
JPC 和 SCJ 前向冲击波到达前靶板时侵彻体的滞后距离。随着水介质长度的增大，前向冲击波到达前靶
板时侵彻体的滞后距离呈线性增大，且 EFP 侵彻体的滞后距离明显大于 JPC 和 SCJ 侵彻体的滞后距
离。结合数值模拟和实验结果分析可得，当水介质长度大于 45 cm，EFP 的前向冲击波基本很小已经无
法影响靶板。当 H=100 cm 时，JPC 的滞后距离为 1.74 cm，约是 SCJ 滞后距离的 3 倍。
3 种聚能装药侵彻体在后靶板处滞后距离 L 的变化如图 20 所示，L 、L 、L 分别为 EFP、JPC 和
j
2
2-
2-e
2-c
SCJ 前向冲击波到达前靶板时侵彻体的滞后距离。随着水介质长度的增大，前向冲击波到达后靶板时侵
彻体滞后距离呈非线性增大，EFP 穿靶过程受到靶板介质的挤压磨损严重，使其前向冲击波非常小已不
能影响靶板。H=100 cm 时，JPC 的滞后距离为 2.23 cm，约是 SCJ 滞后距离的 3.5 倍。这说明 JPC 的前向
冲击波对后靶板弱化效果要强于 SCJ。经研究表明，3 种聚能装药侵彻在 H=0～100 cm 时双层靶板时前
向冲击波均先侵彻体到达靶板。EFP 前向冲击波对前靶板的弱化效果要强于 JPC 和 SCJ。JPC 前向冲
击波对后靶板的弱化效果则要强于 EFP 和 SCJ。随着水介质长度的增大，3 种聚能装药侵彻体在前靶板
处滞后距离呈线性增大，在后靶板处滞后距离则非呈线性增大。

6 6
SCJ lag distance L 1-j L 1-j linear regression SCJ lag distance L 2-j L 2-j linear regression
5 JPC lag distance L 1-c L 1-c linear regression 5 JPC lag distance L 2-c L 2-c linear regression
EFP lag distance L 1-e L 1-e linear regression EFP lag distance L 2-e L 2-e linear regression
4 L 1-e =2.105+0.033H 2
4 L 2-e =2.332−0.029H+0.001H
L 1 /cm 3 2 L 1-c =1.144+0.005H L 2 /cm 3 L 2-c =1.385+0.004H+5.87×10 H −2
−5
2
1 L 1-j =0.322+0.002H
−5
0 1 L 2-j =0.339+0.005H−2.4×10 H −2
−1 Air Air
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
H/cm H/cm
图 19 前靶板处侵彻体的滞后距离 图 20 后靶板处侵彻体的滞后距离
Fig. 19 Lag distance of the penetrator at the front target plate Fig. 20 Lag distance of the penetrator at the rear target plate
4.2 前向冲击波峰值
由于聚能装药水中前向冲击波使得靶板产 16 EFP froward shock wave pressure
生弱化现象。当 H=20 cm 时，3 种聚能装药侵彻 14 JPC froward shock wave pressure
双层靶板的前向冲击波压力峰值变化过程如图 21 12 SCJ froward shock wave pressure
p 1-j =8.65 GPa
所示。随着侵彻深度的增大，聚能装药侵彻体入 10 8 p 1-c =9.71 GPa
p 1-e =10.30 GPa p 2-j =4.56 GPa
水后到达前靶板之前的前向冲击波压力峰值逐渐 Pressure/GPa 6 p 2-c =5.53 GPa
p 2-e =0.30 GPa
减小，而当前向冲击波到达靶板时，会与靶板表面 4
的反射波叠加，叠加后的冲击波压力峰值比入射 2
时增大了 2～3 倍。当前向冲击波穿过靶板后将 0
继续变小，直至达到后靶板时再次与反射波叠加后 −2 0 Air 10 20 30 40 50 60
再增大，其穿靶后再次继续变小直至侵彻体破碎后 H/cm
消散。当 H=20 cm 时，EFP、JPC 和 SCJ 达到前靶板 图 21 聚能装药侵彻水中双层靶板时前向冲击波
时的前向冲击波正向压力峰值 p 、p 1- c 和 p 分 压力峰值的变化
j
1-
1-e
别为 10.30、9.71 和 8.65 GPa，且 EFP 的前向冲击 Fig. 21 Variation of forward shock wave pressure peak
during the shaped charge penetrating into the double-layer
波压力峰值明显大于 JPC 和 SCJ 的前向冲击波
target plate in water
011108-12