终点效应(第二版)

第1章 绪论 1.1 终点效应的概念 弹药（或导弹战斗部）在其弹道终点（段）处产生的毁伤元对目标造成物理的、化学的毁伤称为终点效应。 弹药通常是指在金属或非金属壳体内装有火药、炸药或其他装填物，能对目标起到毁伤作用或完成其他作战任务的军械物品。现代弹药主要由战斗部、投射部、导引部和稳定部等组成。 目标是指弹药预计毁伤的对象。战场上预计毁伤的目标种类非常多，如有生力量、坦克、车辆、建筑物、构筑物和其他工程设施，以及各种舰船、潜艇等水上和水下目标，还有各种飞机和导弹等空中目标。战斗部和目标是一对互相对立而又紧密联系的矛盾统一体。不同的目标有着不同的功能及防护特性，必须采用不同的战斗部对其进行毁伤。战斗部对目标的毁伤主要依靠毁伤元，不同战斗部会形成不同的毁伤元。毁伤元指的是弹药或战斗部通过对目标的高速碰撞或装填物（剂）的自身特性与反应，产生或释放出具有机械、热、声、光、电磁、核、生物等效应的毁伤元素，如实心弹丸、破片、爆炸冲击波、射流、热辐射、核辐射、电磁脉冲、高能粒子束、生物及化学战剂气溶胶等。毁伤元按毁伤方式可分为硬毁伤元、软毁伤元和特种毁伤元。 终点效应主要研究弹丸（战斗部）对目标的作用，研究内容主要包括两个方面，一方面是毁伤机理分析，即对各种弹丸或战斗部与目标的相互作用过程进行分析，获取弹丸（战斗部）对目标的毁伤机制，揭示其中的毁伤规律。这实质上是从战斗部威力的角度来研究如何毁伤目标。例如，热兵器初期的毁伤元主要是实心弹丸，因此终点效应研究主要集中在弹丸侵彻各种介质（土壤、岩石、装甲等）中的侵彻效应方面。由于弹丸侵彻过程发生在其飞行弹道的终点处，与此相关的科学研究称为终点弹道学（或终点效应学）。随着对目标毁伤机制研究的不断深入，终点效应的研究除了侵彻效应和爆炸效应外，还包含聚能效应和其他软、硬杀伤效应等。因此，对于大多数常规弹丸（战斗部）来说，终点效应可以作为毁伤效应的代称。另一方面是目标易损性分析，即研究目标对战斗部作用的敏感性，建立目标的毁伤标准，并对目标的毁伤进行评估。因此，终点效应是弹丸（战斗部）设计和目标防护设计的理论基础之一。 1.2 终点效应分类 终点效应中的毁伤元有两种基本类型：一种是直接毁伤目标的毁伤元；另一种是产生有助于使目标在特定时间内全部或部分失去功能的辅助作用（如发射干扰信号、照明或烟幕屏蔽等）的毁伤元。本书主要讨论毁伤元直接毁伤目标的终点效应。 终点效应按弹丸（战斗部）类型可分为侵彻、爆炸、穿甲、杀伤、聚能、碎甲、干扰、电磁效应和生化效应等。按毁伤元类型可分为硬毁伤效应、软毁伤效应和特种毁伤效应。 1.2.1 硬毁伤效应 硬毁伤效应是指毁伤元依靠自身的动能、炸药装药的化学能或炸药装药的化学能转换成其他物质的动能，对目标造成机械性毁伤。硬毁伤效应主要有爆炸毁伤效应、破片杀伤效应和穿甲（侵彻）效应等。 1. 爆炸毁伤效应 爆炸毁伤效应主要是指各种高能炸药爆炸时，依靠爆轰产物和冲击波来毁伤目标，见图1-2-1。爆炸毁伤效应主要用于爆破战斗部和爆破杀伤战斗部，常用来毁伤各种建筑物（指挥所、雷达站、仓库、桥梁、地下深层工事等）及其人员等。 图1-2-1 爆炸毁伤效应 2. 破片杀伤效应 破片杀伤效应主要是利用弹丸（战斗部）中所装填的炸药爆炸后产生的高速破片来毁伤目标，主要用于杀伤有生力量，破坏武器装备及设备。破片按其形成机理又可分为自然破片、预控破片和预制破片三种，见图1-2-2。 图1-2-2 破片类型 自然破片是指炸药爆炸时，战斗部壳体破碎形成的破片。自然破片的特点是破片形状不规则，大小不一致，破片速度也不同，见图1-2-3。但自然破片战斗部结构简单、成本低，常用于杀伤有生力量的杀爆战斗部中。 图1-2-3 自然破片形成过程 预控破片是指事先在战斗部壳体上刻槽，或在装药上刻槽，利用炸药爆炸时壳体上的应力集中效应或装药产生的聚能效应使壳体产生规则的破片，其几何形状、大小基本相同，常用于毁伤武器装备的导弹战斗部中。 预制破片是指把事先制造好的破片以一定的方式置于战斗部壳体中，炸药爆炸时赋予预制破片足够大的动能，用以摧毁敌方武器装备或杀伤有生力量，常用于杀伤战斗部和子母弹战斗部中等。 3. 穿甲（侵彻）效应 穿甲（侵彻）效应是指毁伤元凭借自身的动能撞击目标引起的侵彻和破坏作用。如果目标是装甲和非装甲车辆、飞机、舰船、导弹等有坚硬外壳的武器装备，毁伤元撞击这些目标引起的侵彻和破坏作用通常称为穿甲效应。毁伤元撞击钢筋混凝土工事、地下深层工事、飞机场跑道等引起的侵彻和破坏作用通常称为侵彻效应。依据毁伤元动能获得的途径，穿甲（侵彻）毁伤元可分为动能穿甲弹、爆炸成型弹丸、聚能射流等。 （1）动能穿甲弹按速度大小可分为低速（= 300～1000m/s）穿甲弹、高速（= 1000～2000m/s）穿甲弹、超高速（＞2000m/s）穿甲弹等；按有无装填物可分实心穿甲弹（无装填物）和半穿甲战斗部（有装填物）两种。对付厚装甲目标，如坦克，通常采用实心穿甲弹，如尾翼稳定脱壳杆式穿甲弹，见图1-2-4；对付地下深层工事通常采用高速或超高速半穿甲弹。 图1-2-4 尾翼稳定脱壳杆式穿甲弹 图1-2-5 爆炸成型弹丸 （2）爆炸成型弹丸（EFP）是炸药爆炸时，药型罩翻转所形成的侵彻体，见图1-2-5。这种弹丸主要用于对付轻型装甲，如坦克顶甲、侧甲、步兵战车、武装直升机等，常用于末敏子弹、反舰类战斗部中。 （3）聚能射流是炸药爆炸时药型罩压垮形成的，见图1-2-6，主要用于对付厚装甲目标，如坦克、钢筋混凝土工事等，常用于破甲类弹药或战斗部中。 图1-2-6 聚能射流 1.2.2 软毁伤效应 软毁伤效应是指毁伤元对敌方的各种武器装备、器材不具有直接毁伤作用，仅对其功能起干扰、削弱、失效、陷于瘫痪等作用。软毁伤效应主要有干扰毁伤效应、诱骗效应和失能效应。 1. 干扰毁伤效应 干扰毁伤效应是指通过有源或无源弹丸产生的各种干扰源，对敌方的通信、电子设备和光学探测器等起到干扰和毁伤作用。 1）通信干扰效应 通信干扰效应是指通过弹载通信干扰机发出的电磁波对敌方的通信进行干扰，使敌方接收机无法正常工作。 2）电磁脉冲效应 电磁脉冲效应是指利用炸药爆炸产生的强电磁脉冲毁伤敌方的电子装备，见图1-2-7。电磁脉冲武器是电子战、网络中心战的“杀手锏”武器。 图1-2-7 电磁脉冲效应 3）箔条干扰效应 箔条干扰效应是指通过在空中抛撒箔条形成“云雾”对敌方的雷达探测器进行干扰，常用的箔条有铝条或镀金属碳纤维，如图1-2-8所示。 4）强光毁伤效应 强光毁伤效应是指通过激光发生器产生的强激光或炸药爆炸产生的强光，使敌方的光电探测器致盲或光电器件烧毁。图1-2-9所示为强光致盲弹。 图1-2-8 箔条干扰弹 图1-2-9 强光致盲弹 5）次声波毁伤效应 次声波毁伤效应是指用次声波发生器产生的次声波对敌方人员实施干扰毁伤作用，造成敌方人员心理烦躁、动作失调、精神失常等，使敌方人员暂时丧失战斗力，常以子弹药形式出现。 6）烟雾干扰效应 烟雾干扰效应是指利用炸药装药爆炸形成大面积、长时间的烟幕来干扰敌方光电探测器，使敌方光电探测器探测不到己方目标。烟雾干扰效应主要用于炮弹、火箭弹、舰载炮弹等战斗部中，见图1-2-10。 图1-2-10 烟雾干扰弹 7）水声干扰效应 水声干扰效应是指用水下爆炸产生的水声来干扰敌方的声呐探测器，主要用于舰载炮弹和火箭弹等战斗部中，见图1-2-11。 图1-2-11 水声干扰弹 2. 诱骗效应 诱骗效应是指用欺骗等方式使敌方探测器无法获取信息或获取错误的信息，以假乱真，无法判读真假目标。