Page 128 - 《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

速 度 快 速 下 降 ， 三 者 的 速 度 衰 减 最 大 达 到 了 7 000 SCJ

34.44%、29.55% 和 27.88%，且 SCJ 的速度衰减率 6 000 JPC
EFP
明显大于 JPC 和 EFP。而当 H＞10 cm 时，SCJ 5 000 −34.44%
和 JPC 的速度衰减变得缓慢而平滑，这是由于 4 000 −42.23% −54.63%
SCJ 与 JPC 整体细长且速度梯度较大，其头部受 Velocity/(m·s −1 ) 3 000 −29.55% −63.94%
−40.02%
−66.63%
到侵蚀损失对后续的射流影响不大。而 EFP 形 2 000 −27.78% −50.00%
−55.12%
状短粗，当头部受阻镦粗变形的同时增大了侵彻 1 000 −52.14% −77.10% −57.66%
0
阻 力 ， 从 而 速 度 降 低 较 快 ， 当 H ＞ 2 5 c m 时 ， Air Water
−1 000
EFP 的速度衰减率已超过了 JPC 和 SCJ。 0 20 40 60 80 100 120
(F+H)/cm
定义 v 、v 、v j 分别为 EFP、JPC 和 SCJ
1-e 1-c 1-
在前靶板处的速度。由图 24 可以看出，随着水 图 23 聚能装药在空气和水介质中的速度变化曲线
介质长度的增大，3 种聚能装药到达前靶板处的 Fig. 23 Velocity curves of shaped charge in air and water
侵彻速度呈非线性下降，且 EFP 速度的衰减明显大于 JPC 和 SCJ。在水介质长度为 10 cm 时，EFP、
JPC 和 SCJ 到达前靶板处的速度分别为 2 381、2 859 和 3 865 m/s，且 SCJ 着靶前的速度是 JPC 的 1.35 倍，
是 EFP 的 1.62 倍，且 EFP 速度的衰减明显大于 JPC 和 SCJ；当水介质长度到达 40 cm 时，EFP 着靶前的速
度只剩下 1 231 m/s，相比入水速度衰减了 62.78%；当水介质长度到达 100 cm 时 JPC 和 SCJ 仍然具有较
高的头部速度，且 SCJ 的速度约是 JPC 的 1.8 倍。定义 v 为后靶板处侵彻体速度，v 、v c 和 v 分别为
j
3
3-e 3- 3-
EFP、JPC 和 SCJ 在后靶板处的速度。从图 25 可以看出，随着水介质长度的增大，3 种聚能装药到达后靶
板处的侵彻速度呈非线性下降。在水介质长度达到 45 cm 时，EFP 穿靶后到达后靶板处的速度只剩下
210 m/s，相比初入水速度衰减了 93.65%；在水介质长度达到 100 cm 时，SCJ 穿靶后到达后效靶前的速度
还剩 1 513 m/s，约是 JPC 剩余速度的 2 倍。综合分析可得，随着水介质长度的增大，3 种聚能装药在侵彻
水中双层间隔靶时，到达前靶板处和后靶板处的侵彻速度分别呈非线性下降。且 EFP 侵彻速度衰减率
大于 JPC 和 SCJ，而 JPC 和 SCJ 侵彻速度衰减率相当。EFP 在水介质长度 H≤25 cm 具有较好的侵彻速
度，而 JPC 和 SCJ 在水介质长度 H≤100 cm 时仍具有较好的侵彻速度，其 SCJ 靶前速度约是 JPC 的

2 倍。

6 000 6 000
SCJ velocity v 1-j v 1-j fitting curve SCJ velocity v 3-j v 3-j fitting curve
5 000 JPC velocity v 1-c v 1-c fitting curve 5 000 JPC velocity v 3-c v 3-c fitting curve
EFP velocity v 1-e v 1-e fitting curve EFP velocity v 3-e v 3-e fitting curve
4 000 v 1-j =4 014.495−12.662H−0.051H 2 4 000 v 3-j =3 374.905−21.483H−0.023H 2
v 1 /(m·s −1 ) 3 000 v 3 /(m·s −1 ) 3 000

2 000 2 000
1 000 v 3-c =2 071.297+1.12H−0.149 5H
1 000
v 1-c =2 956.15−10.075H−0.071H
2 2
v 1-e =2 806.51−42.167H+0.069H 2 0 v 3-e =971.475−2.736H+0.301H 2
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
H/cm H/cm
图 24 前靶板处侵彻体速度 图 25 后靶板处侵彻体速度
Fig. 24 Penetration velocity at the front target Fig. 25 Penetration velocity at the rear target

4.4 对水中双层间隔靶的侵彻
3 种聚能射流对双层间隔靶的侵彻过程如图 26 所示。由图 26(a) 可知，当 H=20 cm 时，EFP 前向冲
击波在 193 μs 时先于侵彻体达到前靶板。随着前向冲击波不断挤压前靶板导致其产生了下凹变形，由
于 EFP 侵彻体头部质量和作用面积大，导致下凹变形量也较大。在 206 μs 时 EFP 侵彻体开始侵蚀靶板，
234 μs 时在前向冲击波和侵彻体的联合作用下击穿靶板形成直径为 3.1 cm 的破口，308 μs 时在水介质的

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