Page 9 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 杨笑宇，等： 超高强球面结构抗冲击试验研究 第 6 期

α=45°

图 7 弹体着靶点
Fig. 7 Striking position of the projectile

1.5 试验布置
试验发射装置采用 125 mm 口径火炮，炮口与靶体的距离为 9 m，通过调整装药量，使弹体达到设计
速度。周健南等 [30] 依据动力平衡条件对常规战斗部最大命中速度进行了估算，根据其估算值，本试验弹
体命中速度设计值为 400 m/s。在距离试验靶体前方 1 m 处布置 2 个间距为 3 m 的铜丝网测速靶，对弹
体命中速度进行测量，在弹道侧边布置高速相机，用于记录弹体的飞行姿态以及飞行速度，高速相机采
样帧率为 5 000 s ，像素为 1 920×1 090。试验现场布置如图 8 所示。
−1

High-speed camera

5 m 3 m 1 m

125-mm caliber artillery Tinfoil Target with UHS-SS
图 8 试验装置
Fig. 8 Test setup
2 结果与讨论

2.1 侵彻试验与结果
图 8 给出了侵彻试验布置，采用 125 mm 口径火炮发射弹体，炮口距离靶体 9 m 可确保弹体垂直命
中靶体，避免因飞行时间过长引起因重力作用产生的弹体偏转，弹体命中速度由高速摄像机和铜丝测速
靶双重校核测得，命中速度为 403 m/s。由高速摄像机记录的弹体侵彻表面加固结构靶体的侵彻过程如
图 9 所示，由高速摄像仪器记录，弹体从着靶到跳弹用时约 10 ms，110 ms 左右出现明显轮廓。
由上图 9(a) 可知，弹体侵彻靶体前飞行稳定并以垂直姿态侵彻靶体，同时，由图 9(b) 可以看出，弹体
在命中靶体表面的超高强球面结构后，产生剧烈撞击火花。通过观察高速摄像记录过程以及钢板回收
再拼合发现，弹体发生偏转，弹头与装药部分管体断裂成 2 部分，即弹头与弹管分离，反射飞离靶体（图 9(c)、
10）。弹头侵蚀严重，弹管开裂，靶体轻微破坏，用于加固超高强球面结构的螺栓发生剪切及大变形弯曲
破坏，超高强球面结构被巨大弹体冲击动能震落。
除上述侵彻破坏现象外，通过现场试验发现，弹头与管壁断裂分离位置为装药设计空心管壁与实
心弹头交界处。弹体撞击加固结构后，非对称载荷作用下弹体截面的复合受力状态以及弹体与弹管
交界处的应力集中，是导致弹体断裂分离的主要原因。断裂分离后，弹头和弹管带有一定速度和偏转

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