Page 129 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 梁俊宣，等： 入射角与攻角对弹体侵彻混凝土薄靶偏转特性的影响 第 10 期

4 −8
20 β ω
10
a y /(10 3 g) −10 0 φ=5° 3 −6

φ=15°
−20 φ=10° β/(°) 2 −4 ω/(°·ms −1 )
12 φ=20°
φ=25°
φ=30°
v y /(m·s −1 ) 8 4 1 −2
0 0 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 5 10 15 20 25 30
t/ms φ/(°)
(a) Radial deceleration and radial velocity (b) Post-target attitude angle and angular velocity
图 8 不同入射角下弹体动态特性
Fig. 8 Dynamic characteristics of the projectile at different trajectory angles

2.2 攻角对弹体偏转特性的影响
弹体以−6°攻角侵彻混凝土薄靶受力情况如图 9 所示，可以看出在整个侵彻过程中弹体受力方向保
持恒定，但受力区域随着侵彻的进行由弹头逐渐向弹身转移，且弹身所受径向力峰值与持续时间几乎达
到弹头的 2 倍，说明在纯攻角侵彻条件下弹头和弹身的非对称受力共同导致了弹体的偏转，且弹身的影
响占主导地位。

−60

S1 0.05 ms 0.25 ms
0.30 ms
0.10 ms
−60 S2 0.15 ms 0.35 ms
S3 −45 0.20 ms 0.40 ms
S4
−45 S5
S6 −30
F y /kN −30 F y /kN
−15
−15
0
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 180.0 147.5 115.0 82.5 50.0 25.0 0
t/ms L/mm
(a) Radial force of projectile segments (b) Radial force of the projectile at typical moment

图 9 α=−6°时弹体受力
Fig. 9 Force on the projectile at α= −6°

如图 9 和图 10 所示，可将侵彻过程分为 3 个阶段：在阶段Ⅰ（弹头侵入阶段），由于攻角的存在，弹
头沿垂直于弹轴的径向速度挤压上侧靶体，弹头法向应力分布不均使得径向过载负向增大并产生顺时
针方向偏转力矩，弹体径向速度逐渐减小，角速度与姿态角持续负向增大；进入阶段Ⅱ（弹头出靶阶段），
顺时针方向角速度与径向速度加剧了弹身对上侧靶体的挤压，弹体负向径向过载迅速增长，当弹头完全
贯穿靶体时达到最大值，径向速度显著减小，在此过程中弹体所受合力仍指向质心下方，但由于弹身向
前运动使得顺时针方向偏转力矩逐渐减小并转为逆时针，弹体角速度逐渐减小，姿态角增大趋缓；在阶
段Ⅲ（弹身出靶阶段），随着弹身逐渐贯穿靶体，弹靶接触面积减小使得非对称力作用减弱，径向过载逐
渐降低，径向速度降低趋缓，此时弹体所受合力仍指向质心下方，在质心处产生逆时针方向偏转力矩，角
速度逐渐减小并反向增大，姿态角逐渐减小。在后续侵彻过程中弹靶之间的相互作用逐渐消失，弹体径
向速度与角速度逐渐稳定，弹体出靶后在向下运动的同时姿态角不断减小。

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