Page 124 - 《爆炸与冲击》2026年第5期

第 46 卷 位国旭，等： 钽合金EFP靶后破片的空间散布特性 第 5 期

表 1 Ta_2.5W 及 45 钢基础力学性能
Table 1 Basic mechanical properties
Main of Ta_2.5W and 45 steel
charge
屈服强度 抗拉强度 断后伸长率
材料 硬度
σ s /MPa σ b /MPa δ/%
Booster charge Ta_2.5W 223 354 50 130HV
Ta_2.5W liner
45钢 ≥355 ≥600 ≥16 ≤229HBW

(a) EFP warhead (b) EFP
图 2 EFP 战斗部及成型后 EFP
Fig. 2 EFP warhead and EFP

1.2 X 射线试验结果

EFP 侵彻穿透靶板后，会在靶板背面产生以
不同飞散角度和速度向外飞溅的破片，这些破片
由破碎的 EFP 材料以及靶板材料组成。靶后破
片在运动过程中，破片间发生相互碰撞与能量交
换，其速度场最终趋于稳定，并以破片云的形式
向外持续扩张。图 3 为 X 射线记录的 EFP 穿靶
后特定时刻形成的靶后破片云。
从靶后破片云的整体形貌来看，靶后破片
云形状为典型的截椭球形，试验测得破片云长轴
Residual EFP
为 111.4 mm，短轴为 72.2 mm，破片云轴向膨胀
速度为 1 123 m/s。但由于 EFP 实际侵彻过程并 图 3 靶后破片的 X 射线图
非严格意义上的垂直侵彻，因此破片云头部明显 Fig. 3 X-ray image of the behind-armor debris
发生了偏转。从 X 射线图上来看，钽相对于钢密度更大，X 射线穿透高密度材料时能量损耗更多，X 射
线成像更清晰，颜色更深。EFP 侵彻过程中会产生极高的动压，由于高密度材料具有大质量惯性，在相
同动压下难以获得显著的径向速度分量，从而导致密度大的破片径向膨胀能力弱 [18-19] 。高密度破片趋向
于保持高轴向动量，其运动轨迹集中于侵彻轴线附近，EFP 形成的钽破片分布在椭球的内表面；而低密
度破片更易获得高径向动量，因此靶板形成的钢破片大多分布在椭球的外表面。
1.3 验证靶穿孔结果
在距离主靶板背面 0.5 m 处设置验证靶，图 4(a) 为靶后破片对验证靶的毁伤情况，图 4(b) 为验证靶
法线方向上的投影。
在验证靶中心位置处是残余 EFP 形成的孔
洞，围绕着中心穿孔周围散布着大小不一、形态
各异的穿孔，破片主要集中在围绕中心穿孔处的
圆形区域内。结合 X 射线图来看，破片云内部
的细小破片对应验证靶上中心孔洞周围的细小
穿孔；而靶板背面出口处“环状破片”的飞散具
有随机性，对应验证靶上最外围的个别大穿孔。
环状破片 [20] 通常指位于靠近靶板背面的，由靶 (a) Witness plate (b) Projection on the witness plate
板材料层裂产生的速度低、质量大的靶板破片， 图 4 验证靶毁伤情况
由于靶板材料缺陷分布并非均匀的，因此这类破 Fig. 4 Image of the witness plate

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