Page 88 - 《爆炸与冲击》2026年第8期

第 46 卷 丁肇银，等： 非金属内肋增强粉末式破门弹的侵彻效应与附带损伤特性 第 8 期

在弹体着靶动能高于临界动能且尽可能接 4
Collateral damage rating 1 400
近临界动能的前提下，比较不同弹体结构造成的 Ballistic limit kinetic energy
附带毁伤等级（图 19），由于填充钨粉的试验弹 3 1 200
子样较少，且附带毁伤较大，因此仅对填充铁粉 1 000
的试验弹进行比较。S-1-Fe（6#）的着靶动能小于 Collateral damage rating 2 800 Ballistic limit kinetic energy/J
临界动能，击中钢靶后靶板正面形成了比弹体直 600
径略大的凹坑，但未能有效穿透钢靶板。S-2-Fe 1 400
（8#）、S-3-Fe（12#）、S-4-Fe（14#）的着靶动能均大 200
于 临 界 动 能 ， 因 而 均 穿 透 了 钢 靶 板 ， 区 别 在 于 0 0
S-1-Fe S-2-Fe S-3-Fe S-4-Fe
S-2-Fe（8#）穿透钢靶后对松木靶板的附带损伤较
图 19 不同弹丸的附带毁伤等级和弹道极限动能
小。S-2-Fe（8#）弹体在穿靶后，壳体碎裂开来，
Fig. 19 Collateral damage rating and ballistic limit
无法约束和承载金属颗粒使其沿弹轴方向运动，
kinetic energy of different projectiles
金属颗粒云击穿靶板后，粉末颗粒在空气中会受
到惯性力、气动阻力、浮力、重力等作用，水平方向的速度急速衰减，不会再对钢靶后方 1 m 处的松木板
造成伤害。随着弹体内肋支撑结构阶数的增加，弹丸整体的结构稳定性显著增强，弹体的临界动能随之
减小。因而在相近的着靶动能下， 3～4 阶内肋结构增强弹体不仅可以完成对靶板的穿透，而且仍然具
有较大的剩余动能，导致松木板受冲击开裂，形成 2 级附带毁伤。松木和人体肌肉组织有各向异性和相
似的力学性能，S-3-Fe（12#）、S-4-Fe（14#）所造成的伤害作用于人体时会导致表皮和肌肉的撕裂损伤，但
相比于传统枪弹造成的贯穿伤，不足以致命。S-2-Fe（8#）所造成的伤害更轻，仅有部分金属粉末嵌入靶
板表面，为 4 级附带毁伤，对人体的伤害可忽略不计。

4 结 论

本文提出了一种以内肋增强的多孔薄壁非金属圆筒结构为支撑载体、填充高密度金属粉末的新型
低附带毁伤破门弹，通过弹道试验和数值仿真研究了新型破门弹侵彻 2 mm 厚等效 45#钢靶的作用过程
及其附带毁伤，得到以下主要结论。
(1) 在弹丸侵彻钢靶过程中，外侧圆柱壳体在撞击时首先发生屈曲，并在侵彻过程中逐渐剥离开来，
中间的内肋结构为金属粉末提供了主要支撑，束缚其在侵彻过程中的径向飞散，从而提升弹丸沿弹体轴
向的侵彻能力。
(2) 在圆筒内肋结构一致的情况下，填充钨粉的弹丸的临界动能小于填充铁粉的弹丸。当内腔填充
的粉末材料相同时，随着内肋结构阶数的增加，弹丸的临界动能逐渐降低。
(3) 在圆筒内肋结构一致且着靶动能接近的情况下，填充钨粉的弹丸的附带毁伤大于填充铁粉的弹
丸，这是由于钨粉末在穿透钢靶后有更强的存速能力。
(4) 对于填充铁粉的弹丸，随着内肋结构阶数的增加，弹丸的附带毁伤逐渐增大。当内肋结构为
2 阶时，弹丸穿透 2 mm 厚钢靶的临界动能较小，且附带毁伤不足以对周围人员造成致命伤害。

参考文献：
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