Page 148 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 吴 昊，等： 超高速武器战斗部侵彻效能分析与混凝土遮弹层设计 第 3 期

3.4 m NSC/UHPC target 0.8 m 3.4 m CRC target
AGM-183A AGM-183A
2 m

7 m 5 m
(a) NSC and UHPC target (b) CRC target

图 9 原型工况有限元模型
Fig. 9 Finite element models of prototype scenarios
图 10 分别给出了 AGM-183A 超高速武器战斗部以 3≤Ma≤8 侵彻 3 种遮弹层的侵彻深度和弹体破
坏形态。可以看出：对于 NSC 和 UHPC 遮弹层，弹体以 Ma =4 侵彻时头部有明显磨蚀，但整体结构保持
完整，并未发生断裂，当侵彻速度进一步增大时，由于战斗部为弹身中空的薄壁结构，其弧柱交接位置由
于应力集中发生断裂，进而导致其侵彻效能显著降低；对于 CRC 遮弹层，弹体以 3≤Ma≤8 侵彻时均发
生了头部镦粗变形和弧柱交接处断裂等弹体结构失稳现象。 AGM-183A 超高速武器战斗部以 Ma 为 4、
4 和 3 侵 彻 NSC、 UHPC 和 CRC 遮 弹 层 时 达 到 极 限 侵 彻 深 度 ， 分 别 为 4.26、 3.74 和 1.00 m。 可 见 ，
UHPC 相对于 NSC 遮弹层抗超高速侵彻能力提升不明显，CRC 遮弹层抗 AGM-183A 超高速武器战斗部
侵彻能力最优，其极限侵彻深度为 NSC 遮弹层的 23.3%，为 UHPC 遮弹层的 26.6%。

5

4.26 NSC shield
UHPC shield
4 4.01 3.46 3.74 CRC shield
Penetration depth/m 3 2

1 1.00 0.75 1.44 1.16 1.06 1.04 0.99 0.97 0.93 0.91
0.69
0.70
0.70
0.69
0
3 4 5 6 7 8
Ma
(a) Comparisons of penetration depth

Unfired Ma=3 Ma=4 Ma=5 Ma=6 Ma=7 Ma=8 Unfired Ma=3 Ma=4 Ma=5 Ma=6 Ma=7 Ma=8 Unfired Ma=3 Ma=4 Ma=5 Ma=6 Ma=7 Ma=8
(b) Recovered projectiles in NSC shield (c) Recovered projectiles in UHPC shield (d) Recovered projectiles in CRC shield

图 10 AGM-183A 超高速武器战斗部侵彻 3 种遮弹层的侵彻深度及弹体破坏形态
Fig. 10 Penetration depth and damage of recovered projectiles for three shields against AGM-183A hypervelocity weapon warhead

针对弹体未发生断裂的工况，图 11(a) 进一步给出了 Ma 为 3 和 4 工况下 NSC 遮弹层的最终损伤云图
和回收弹体，可以看出，AGM-183A 超高速武器战斗部的侵彻深度分别为 4.01 和 4.26 m，弹体头部有明显磨
蚀，弹长磨蚀率分别为 12.4% 和 15.9%。图 11(b) 为王可慧等 [46] 开展的 0.15 kg 相同材料弹体以 Ma 为 3 和
4 侵彻 NSC 靶体的回收弹体照片，其弹长磨蚀率分别为 3.4% 和 8.3%。试验弹体磨蚀率较小的原因是试验
靶体强度较低（33.5 MPa），且采用了锥形刻槽弹体，在一定程度上降低了靶体阻力和弹体磨蚀程度。图 11(c)

033301-10