Page 114 - 《爆炸与冲击》2026年第5期

第 46 卷 梁俊宣，等： 基于CNN的弹体侵彻多层间隔混凝土薄靶弹道特性预测模型 第 5 期

表明 v 最大相对误差为−2.18%，v 、β、ω′与 h 最大绝对误差分别为−13.36 m/s、1.31°、−6.89°/ms 与
y
z
y
−9.49 mm，误差总体处于较低水平，进一步表明模型具有较好的预测性能。
1 500 True value 12 90 True value 30

1 200 Predicted value 8 60 Predicted value 15
Absolute error
Relative error 4 0
v z /(m·s −1 ) 900 0 −4 Relative error/% v y /(m·s −1 ) 30 0 −15 Absolute error/(m·s −1 )
600
300 −8 −30
−12 −30
−16 −45
0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25
Test set ID Test set ID
(a) v z (b) v y
15 12 30 20
True value Absolute error True value
10 Predicted value 6 20 Predicted value 10
Absolute error
0
5 10 0
β/(°) 0 −6 Absolute error/(°) ω′/(°·ms −1 ) −10 Absolute error/(°·ms −1 )
−12 0
−5 −18 −10 −20
−10 −24 −20 −30
0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25
Test set ID Test set ID
(c) β (c) ω′
45 12
True value Absolute error
30 Predicted value 6
h y /mm 15 0 0 −6 Absolute error/mm

−15 −12
−30 −18
0 5 10 15 20 25
Test set ID
(e) h y
图 7 测试集预测值与真实值的对比
Fig. 7 Comparison between predicted and true values on the test set
3 弹体侵彻多层间隔混凝土薄靶弹道特性预测模型

弹体在侵彻贯穿单层混凝土薄靶后将以一定的速度与角速度在靶间飞行，直至撞击下一层靶体。
因此，在弹体侵彻单层混凝土薄靶弹道特性预测模型的基础上，结合弹体靶间飞行姿态运动模型，进一
步建立弹体侵彻多层间隔混凝土薄靶弹道特性预测模型。
3.1 多层靶间弹体运动特性分析
研究对象为普通尖卵形弹体，其中弹体半径为 r，弹体头部曲率半径为 R。靶体厚度为 H ，多层靶平
t
行布置，间距为 H，靶体倾角 θ 为每层靶体与竖直方向的夹角。弹体姿态角 β 为弹体轴线与水平线之间
的夹角，当弹头方向位于水平线上方时 β 为正；攻角 α 为弹体轴线与速度方向之间的夹角，当弹头方向
位于速度方向上方时 α 为正；入射角 φ 为弹体轴线与靶体迎弹面法线之间的夹角，当弹头方向位于靶体
迎弹面法线方向上方时 φ 为正。假设：(1) 弹体出靶后在靶间飞行时不受外力作用；(2) 弹体绕质心转
动。弹体在靶间飞行过程如图 8 所示。
弹体尾部刚出靶时姿态角为 β ，速度与水平方向的夹角 γ 为：
1
v y
γ = arctan (8)
v z

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