CN211740017U - 自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置，多级串联体依次在各舱室内进行自诱发燃爆反应并产生高爆热和火焰引起舱室内部件设施烧毁、存储弹药殉爆以及储备燃油的爆燃，实现了自诱发产生燃爆能量并逐级释放到各个舱室，显著扩大毁伤范围和增强纵火效应，可用于高效毁伤大型舰船内的功能性组件，使其失去作战能力，甚至引发舰上大面积燃油爆燃或弹药殉爆，造成舰船沉没。

Description

自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置

技术领域

本实用新型属于反舰毁伤技术领域，具体涉及一种自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置。

背景技术

随着科技发展，海上作战平台发展迅速，***、大型驱逐舰等都具有很强的战争打击能力和区域作战威慑力，如何高效毁伤该类型舰船目标并使其失去作战能力成为各国的重要研究课题，对于我国海上战略安全尤为重要。

目前对大型舰船的主要毁伤模式有：

⑴鱼雷携带大当量装药近距离起爆，依靠水中冲击波和脉动气泡对舰船造成整体性结构破坏和局部破口；

⑵导弹携带子母弹低空抛撒对舰面进行封锁，使舰载机、车辆及人员短时间无法进入作战状态；

⑶整体式半穿甲战斗部穿入舰船内部一定距离后引信起爆，依靠***冲击波和破片毁伤舱内结构和功能性组件。

以上对舰毁伤方式存在不足；

对于鱼雷近距离起爆方式，由于鱼雷速度低、机动性不强、突防能力差、攻击距离近及易被探测拦截等特性，使其很难进入自身的毁伤范围；

对于子母弹舰面封锁，子母弹药需求量大、短时间内可被清除，对舰船的作战能力限制十分有限；

对于整体式半穿甲战斗部，在海上环境差时，易造成穿甲侵彻环境恶劣，引起引信起爆元器件过载失效，不能引爆战斗部装药，同时，战斗部在单个舱体内起爆，***能量需要将该舱室结构破坏才能对附近舱室及其内设施进行毁伤，造成大量能量浪费在破坏当前舱室结构，能量利用率低，毁伤范围有限，很难对舰上核心部组件(燃油舱、弹药舱、动力舱及机库等)造成毁伤。

针对以上问题，迫切需要一种反舰战斗部的自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置，实现***能量高利用率、毁伤大范围化及适应恶劣海上环境。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置，包括：

用于对第一层舰船舱壁侵彻穿孔的弹头；

至少为两级的串联体；每级串连体均包括壳体、只在高应变率冲击压缩下发生反应的冲击反应含能材料、连接侵彻体，其中第一级串连体的壳体一端与弹头连接，第一级串连体的壳体另一端与第一级串连体的连接侵彻体连接，并在壳体、弹头和连接侵彻体之间形成封闭的空间，第一级串连体的冲击反应含能材料置于该空间内；其中第二级串连体的壳体一端与第一级串连体的连接侵彻体连接，第二级串连体的壳体另一端与下一级串连体的连接侵彻体连接，并在第一级串连体的连接侵彻体、第二级串连体的壳体和第一级串连体的连接侵彻体之间形成封闭的空间，第二级串连体的冲击反应含能材料置于该空间内。

优选地，串联体为四级，第一级串连体均包括第一壳体、第一冲击反应含能材料、第一连接侵彻体；第二级串连体均包括第二壳体、第二冲击反应含能材料、第二连接侵彻体；第三级串连体均包括第三壳体、第三冲击反应含能材料、第三连接侵彻体；第四级串连体均包括第四壳体、第四冲击反应含能材料、第四连接侵彻体；第一壳体一端与弹头连接，第一壳体另一端与第一连接侵彻体连接，并在第一壳体、弹头和第一连接侵彻体之间形成封闭的空间，第一冲击反应含能材料置于该空间内；其中第二壳体一端与第一连接侵彻体连接，第二壳体另一端与第二连接侵彻体连接，并在第一连接侵彻体、第二壳体和第二连接侵彻体之间形成封闭的空间，第二冲击反应含能材料置于该空间内；其中第三壳体一端与第二连接侵彻体连接，第三壳体另一端与第三连接侵彻体连接，并在第二连接侵彻体、第三壳体和第三连接侵彻体之间形成封闭的空间，第三冲击反应含能材料置于该空间内；其中第四壳体一端与第三连接侵彻体连接，第四壳体另一端与第四连接侵彻体连接，并在第三连接侵彻体、第四壳体和第四连接侵彻体之间形成封闭的空间，第四冲击反应含能材料置于该空间内。

优选地，弹头和每级串连体的连接侵彻体均采用钨合金材料制成；每级串连体的壳体均采用钢材制成。

优选地，冲击反应含能材料采用铝和聚四氟乙烯制成，铝和聚四氟乙烯的质量比为26.5％:73.5％。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的一种自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置；多级串联体依次在各舱室内进行自诱发燃爆反应并产生高爆热和火焰引起舱室内部件设施烧毁、存储弹药殉爆以及储备燃油的爆燃，实现了自诱发产生燃爆能量并逐级释放到各个舱室，显著扩大毁伤范围和增强纵火效应，可用于高效毁伤大型舰船内的功能性组件，使其失去作战能力，甚至引发舰上大面积燃油爆燃或弹药殉爆，造成舰船沉没。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为第一级串联体的结构示意图；

图3为舱室结构示意图；

图4为本申请的工作状态一结构示意图；

图5为本申请的工作状态二结构示意图；

图6为本申请的工作状态三结构示意图；

图7为本申请的工作状态四结构示意图；

图8为本申请的工作状态五结构示意图。

图中：1-弹头、2-第一壳体、3-第一冲击反应含能材料、4-第一连接侵彻体、5-第二壳体、6-第二冲击反应含能材料、7-第二连接侵彻体、8-第三壳体、9-第三冲击反应含能材料、10-第三连接侵彻体、11-第四壳体、12-第四冲击反应含能材料、13-第四连接侵彻体、14-第一层舱壁、15-第二层舱壁、16-第三层舱壁、17-第四层舱壁、18-第五层舱壁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例

如图1、2所示，自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置，包括：

弹头1；弹头1优选为卵型结构；

串联体优选为四级，第一级串连体均包括第一壳体2、第一冲击反应含能材料3、第一连接侵彻体4；第二级串连体均包括第二壳体5、第二冲击反应含能材料6、第二连接侵彻体7；第三级串连体均包括第三壳体8、第三冲击反应含能材料9、第三连接侵彻体10；第四级串连体均包括第四壳体11、第四冲击反应含能材料12、第四连接侵彻体13；第一壳体2一端与弹头1连接，第一壳体2另一端与第一连接侵彻体4连接，并在第一壳体2、弹头1和第一连接侵彻体4之间形成封闭的空间，第一冲击反应含能材料3置于该空间内；其中第二壳体5一端与第一连接侵彻体4连接，第二壳体5另一端与第二连接侵彻体7连接，并在第一连接侵彻体4、第二壳体5和第二连接侵彻体7之间形成封闭的空间，第二冲击反应含能材料6置于该空间内；其中第三壳体8一端与第二连接侵彻体7连接，第三壳体8另一端与第三连接侵彻体10连接，并在第二连接侵彻体7、第三壳体8和第三连接侵彻体10之间形成封闭的空间，第三冲击反应含能材料9置于该空间内；其中第四壳体11一端与第三连接侵彻体10连接，第四壳体11另一端与第四连接侵彻体13连接，并在第三连接侵彻体10、第四壳体11和第四连接侵彻体13之间形成封闭的空间，第四冲击反应含能材料12置于该空间内。

弹头1和每级串连体的连接侵彻体均采用钨合金材料制成；每级串连体的壳体均采用钢材制成；冲击反应含能材料采用铝和聚四氟乙烯制成，铝和聚四氟乙烯的质量比为26.5％:73.5％。

本实施例中的壳体优选采用低韧性钢材，在保证刚度基础上易于轴向压缩碎裂；弹头1和连续侵彻体采用钨合金类密度大、强度高的金属材料，保证对舰船舱壁的侵彻能力的基础上，利用惯性和速度差保证对壳体和冲击反应含能材料的高应变率轴向压缩。

如图3所示，示出了一舰船包含了：第一层舱壁14、第二层舱壁15、第三层舱壁16、第四层舱壁17、第五层舱壁18；第一层舱壁14和第二层舱壁15之间为第一层舰船舱室、第二层舱壁15和第三层舱壁16之间为第二层舰船舱室、第三层舱壁16和第四层舱壁17之间为第三层舰船舱室、第四层舱壁17和第五层舱壁18之间为第四层舰船舱室，以此类推。

本实施例中的第一冲击反应含能材料3、第二冲击反应含能材料6、第三冲击反应含能材料9、第四冲击反应含能材料12均具有高爆热、强纵火、只在高应变率冲击压缩下发生反应、诱发化学反应，其余环境下呈现惰性状态，该化学反应属于爆燃级别，反应压力低，自诱发反应后对第一层舰船舱室内结构部件产生燃爆毁伤和纵火效应；

本实施例中，弹头1用于对第一层舱壁14侵彻穿孔；第一壳体2，用于弹头1与第一连接侵彻体4之间的轴向支撑，并为第一冲击反应含能材料3提供装填空间；第一连接侵彻体4用于对第二层舰船舱壁侵彻穿孔，第一壳体2、第一冲击反应含能材料3、第一连接侵彻体4组成第一级串联体，后续第二壳体5、第二冲击反应含能材料6、第二连接侵彻体7组成第二级串联体，第三壳体8、第三冲击反应含能材料9、第三连接侵彻体10组成第三级串联体，第四壳体11、第四冲击反应含能材料12、第四连接侵彻体13组成第四级串联体，依次类推，具体功能与第一级串联体中的第一壳体2、第一冲击反应含能材料3、第一连接侵彻体4相同，可以根据舰船舱室特性任意级拓展该结构件。

本实施例中自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、运用载具将反舰毁伤装置运送至弹道末端，借助末端超音速动能对舰船目标进行打击，反舰毁伤装置侵彻舰船第一层舱壁14；

S2、反舰毁伤装置穿过第一层舱壁14后，弹头1受到第一层舱壁14反作用力而减速，与第一级串连体的连接侵彻体形成速度差，该速度差对第一级串连体的冲击反应含能材料和壳体形成轴向高应变率冲击压缩，让第一级串连体的壳体在该压缩下产生径向膨胀并在达到动态塑形应变极限后产生裂纹并快速扩展形成破口，此时第一级串连体的壳体失去轴向支撑作用，第一级串连体的冲击反应含能材料在高应变率冲击压缩下产生热点并产生自诱发的燃爆化学反应；冲击反应含能材料碎裂成大量高速的小碎片通过壳体上形成的破口飞散到第一层舰船舱室中并将其充满，造成打击；

S3、第一级串联体的连接侵彻体及其后剩余串联体穿过第二层舱壁15，第一级串联体的连接侵彻体受到舱壁反作用力而减速，与第二级串连体的连接侵彻体形成速度差，该速度差对第二级串连体的冲击反应含能材料和壳体形成轴向高应变率冲击压缩，让第二级串连体的壳体在该压缩下产生径向膨胀并在达到动态塑形应变极限后产生裂纹并快速扩展形成破口，此时第二级串连体的壳体失去轴向支撑作用，第二级串连体的冲击反应含能材料在高应变率冲击压缩下产生热点并产生自诱发的燃爆化学反应；冲击反应含能材料碎裂成大量高速的小碎片通过壳体上形成的破口飞散到第二层舰船舱室中并将其充满，造成打击；

S4、重复步骤S3，以进行剩余串联体的打击作用(在本实施例中串联体为四级)。

其中，自诱发且能量逐级逐舱释放的毁伤模式反舰战斗部作用过程分为多个时期：

1、第一冲击反应含能材料3自诱发反应：如图4所示，反舰毁伤装置以高速侵彻舰船第一层舱壁14，穿过第一层舱壁14后，弹头1受到舱壁反作用力而减速，与第一连接侵彻体4形成明显速度差，该速度差对第一冲击反应含能材料3和第一壳体2形成轴向高应变率冲击压缩，第一壳体2在该压缩下产生径向膨胀并在达到动态塑形应变极限后产生裂纹并快速扩展形成破口，此时第一壳体2已失去轴向支撑作用，第一冲击反应含能材料3在高应变率冲击压缩下产生热点并产生自诱发的燃爆化学反应。

2、第二冲击反应含能材料6空间扩散与燃爆毁伤：第一冲击反应含能材料3自诱发化学反应的同时，在弹头1与第一连接侵彻体4之间速度差形成的轴向高应变率冲击压缩下，材料屈服强度低且脆性的第一冲击反应含能材料3碎裂成大量高速的小碎片通过第一壳体2上形成的破口飞散到第一层舰船舱室中并将其充满，如图5所示，由于舰船舱室结构阻碍，不会进入第二层舰船舱室，由于形成小碎片后反应面积增大，燃爆反应的能量得到充分释放，产生的高爆热和火焰引起舱室内部件设施烧毁、存储弹药殉爆以及储备燃油的爆燃。

3、第一连接侵彻体4及其后剩余战斗部在第一层舱室内的安定性：在第一层舱室中，第一冲击反应含能材料3燃爆反应释放压力约1～3MPa，对于第一连接侵彻体4和其后剩余战斗部结构不会造成结构破坏及速度衰减，也不足以在第一连接侵彻体4和第二连接侵彻体7之间形成明显速度差，从而不会对第二冲击反应含能材料6形成轴向高应变率冲击压缩并造成自诱发化学反应。

4、第二冲击反应含能材料6自诱发反应：如图5所示，在第一连接侵彻体4及其后剩余战斗部安定地通过第一层舱室，第一连接侵彻体4对第二层舱壁15开始侵彻并受到舱壁反作用力而减速，与第二连接侵彻体7形成明显速度差，该速度差对第二冲击反应含能材料6和第二壳体5形成轴向高应变率冲击压缩，第二壳体5在该压缩下产生径向膨胀并在达到动态塑形应变极限后产生裂纹并快速扩展形成破口，此时第二壳体5已失去轴向支撑作用，第二冲击反应含能材料6在高应变率冲击压缩下产生热点并产生自诱发的燃爆化学反应。

5、第二冲击反应含能材料6空间扩散与燃爆毁伤：第二冲击反应含能材料6自诱发化学反应的同时，在第一连接侵彻体4与第二连接侵彻体7之间速度差形成的轴向高应变率冲击压缩下，材料屈服强度低且脆性的第二冲击反应含能材料6碎裂成大量高速的小碎片通过第二壳体5上形成的破口飞散到第二层舰船舱室中并将其充满，如图6所示，由于舰船舱室结构阻碍，不会进入第三层舰船舱室，由于形成小碎片后反应面积增大，燃爆反应的能量得到充分释放，产生的高爆热和火焰引起舱室内部件设施烧毁、存储弹药殉爆以及储备燃油的爆燃。

6、第二连接侵彻体7及其后剩余战斗部在第二层舱室内的安定性：如图6所示，在第二层舱室中，第二冲击反应含能材料6燃爆反应释放压力约1～3MPa，对于第二连接侵彻体7和其后剩余战斗部结构不会造成结构破坏及速度衰减，也不足以在第二连接侵彻体7和第三连接侵彻体10之间形成明显速度差，从而不会对第三冲击反应含能材料9形成轴向高应变率冲击压缩并造成自诱发化学反应。

以此类推，如图7和图8所示，剩余多级串联体依次在后续舱室内进行自诱发燃爆反应并产生高爆热和火焰引起舱室内部件设施烧毁、存储弹药殉爆以及储备燃油的爆燃，实现了自诱发产生燃爆能量并逐级释放到各个舱室，显著扩大毁伤范围和增强纵火效应，可用于高效毁伤大型舰船内的功能性组件，使其失去作战能力，甚至引发舰上大面积燃油爆燃或弹药殉爆，造成舰船沉没。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (3)

1.自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置，其特征在于，包括：

用于对第一层舰船舱壁侵彻穿孔的弹头；

至少为两级的串联体；每级串连体均包括壳体、只在高应变率冲击压缩下发生反应的冲击反应含能材料、连接侵彻体，其中第一级串连体的壳体一端与弹头连接，第一级串连体的壳体另一端与第一级串连体的连接侵彻体连接，并在壳体、弹头和连接侵彻体之间形成封闭的空间，第一级串连体的冲击反应含能材料置于该空间内；其中第二级串连体的壳体一端与第一级串连体的连接侵彻体连接，第二级串连体的壳体另一端与下一级串连体的连接侵彻体连接，并在第一级串连体的连接侵彻体、第二级串连体的壳体和第一级串连体的连接侵彻体之间形成封闭的空间，第二级串连体的冲击反应含能材料置于该空间内。

2.根据权利要求1所述的自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置，其特征在于，串联体为四级，第一级串连体均包括第一壳体、第一冲击反应含能材料、第一连接侵彻体；第二级串连体均包括第二壳体、第二冲击反应含能材料、第二连接侵彻体；第三级串连体均包括第三壳体、第三冲击反应含能材料、第三连接侵彻体；第四级串连体均包括第四壳体、第四冲击反应含能材料、第四连接侵彻体；第一壳体一端与弹头连接，第一壳体另一端与第一连接侵彻体连接，并在第一壳体、弹头和第一连接侵彻体之间形成封闭的空间，第一冲击反应含能材料置于该空间内；其中第二壳体一端与第一连接侵彻体连接，第二壳体另一端与第二连接侵彻体连接，并在第一连接侵彻体、第二壳体和第二连接侵彻体之间形成封闭的空间，第二冲击反应含能材料置于该空间内；其中第三壳体一端与第二连接侵彻体连接，第三壳体另一端与第三连接侵彻体连接，并在第二连接侵彻体、第三壳体和第三连接侵彻体之间形成封闭的空间，第三冲击反应含能材料置于该空间内；其中第四壳体一端与第三连接侵彻体连接，第四壳体另一端与第四连接侵彻体连接，并在第三连接侵彻体、第四壳体和第四连接侵彻体之间形成封闭的空间，第四冲击反应含能材料置于该空间内。

3.根据权利要求1或2所述的自诱发且能量逐级逐舱释放的反舰毁伤装置，其特征在于，弹头和每级串连体的连接侵彻体均采用钨合金材料制成；每级串连体的壳体均采用钢材制成。

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