舰船用轻型陶瓷基复合装甲的抗弹性能研究

针对舰船用复合装甲特殊要求,设计出了不同结构的陶瓷基复合装甲,对其在某型号弹种的弹道冲击下的防护能力展开试验研究;比较了不同结构形式的装甲以及船体钢的抗弹性能,并进行了复合装甲防护能力的评价,着重分析了不同结构形式复合装甲的抗弹机理.试验结果表明,陶瓷层是复合装甲中的关键组成部分,同时复合装甲中的其他组成部分也对整体的防护能力有着重要影响,装甲结构形式的合理性也是陶瓷基复合装甲具备良好抗弹性能的基础.     

舱室复合材料结构的抗爆性能数值仿真

[目的]随着现代舰船技术的不断发展,以及对船体自身抵抗反舰武器打击能力的要求不断提高,复合材料广泛应用于舰船防护结构中。为探究舱室内爆过程中凯夫拉材料防护结构的抗爆性能,[方法]在建立含多层甲板的实船舱段有限元模型的基础上,在两甲板之间建立舱室结构模型,并在其围壁内铺设凯夫拉材料装甲防护结构,计算舱室内爆过程中凯夫拉材料装甲防护结构的动态响应及毁伤。为正确模拟凯夫拉材料各向异性材料的属性特征,采用实体单元建立装甲防护层,对围壁上单元节点与凯夫拉材料单元节点采用tie约束,以保证节点共同运动。[结果]结果显示,未采用防护材料的舱壁在爆炸冲击载荷下发生了完全撕裂破坏,而采用了防护材料的舱壁只在冲击波正对位置发生了局部撕裂破坏。[结论]通过对比分析舱内不同起爆位置、在有/无凯夫拉材料装甲防护结构条件下的舱室毁伤特征,可为舱室的抗爆防护设计起到一定的支撑作用。     

舱室防护装甲对战斗部破片群的防护效能评估

本文针对两方面问题开展了研究:对于给定的防护装甲,如何定量表征与计算其对某一战斗部的防护效能;如何针对防护的目标对象,依据防护效能要求设计防护装甲和抗爆结构.提出了防护装甲的防护效能通过穿透破片的分布密度进行定量表征以及四级防护等级划分的方法,分析论证了破片数随质量分布采用Weibull分布模型的合理性和适用性,推导了考虑自然破片形状系数和靶板材料强度的通用侵彻公式,建立了计算穿透破片分布密度模型以及依据防护等级求解防护装甲厚度模型.以"捕鲸叉"及"飞鱼"反舰导弹战斗部为实例,分别计算了按劳氏军规设计的防护装甲的防护效能,以及达到不同防护等级的防护装甲厚度.所建立的评估方法及模型,可用于重要舱室防护结构防护效能的定量评估,并对舰船舱室抗爆结构设计具有应用参考价值.     

舰船装甲防护结构抗弹道冲击的研究进展

高速破片群是舰船生命力的重要威胁,长期以来受到各国海军重视,在抗弹防护方面已开展了广泛的研究。参照舰船装甲防护的发展历程,论文回顾舰船依靠自身金属结构抗弹防护的研究成果,评述非金属材料在舰船抗弹防护领域的研究及应用现状,介绍近年来在使用复合装甲结构提高抗弹性能方面的研究进展,并对今后舰船装甲防护结构的研究及发展方向作了展望。     

新型水面舰艇防护结构模型制作工艺及装舰可行性分析北大核心CSCD

[目的]为确保研究的新型防护装甲结构在大型舰船上顺利安装,充分提高安装效率以及发挥防护效果,开展了大型舰船新型防护装甲的装舰工艺研究。[方法]以"纳米二氧化硅(SiO_2)气凝胶/抗弹陶瓷/高强聚乙烯(PE)/纳米SiO_2气凝胶"典型复合装甲为研究对象,对该复合装甲进行模型设计、材料和设备选型以及局部1∶1模型制作工艺的研究。探讨新型复合装甲在焊接过程中,高温对高强聚乙烯的响应以及在实船上安装工艺的可靠性。[结果]试验结果表明,焊接所产生的高温对高强聚乙烯无影响。[结论]研究的新型防护装甲安装工艺流程具有可行性、操作性较好、精度可控、质量可检查、可靠性好等特点,是一种可行的装舰工艺方案。     

新型水面舰艇防护结构模型制作工艺及装舰可行性分析

[目的]为确保研究的新型防护装甲结构在大型舰船上顺利安装,充分提高安装效率以及发挥防护效果,开展了大型舰船新型防护装甲的装舰工艺研究。[方法]以"纳米二氧化硅(SiO_2)气凝胶/抗弹陶瓷/高强聚乙烯(PE)/纳米SiO_2气凝胶"典型复合装甲为研究对象,对该复合装甲进行模型设计、材料和设备选型以及局部1∶1模型制作工艺的研究。探讨新型复合装甲在焊接过程中,高温对高强聚乙烯的响应以及在实船上安装工艺的可靠性。[结果]试验结果表明,焊接所产生的高温对高强聚乙烯无影响。[结论]研究的新型防护装甲安装工艺流程具有可行性、操作性较好、精度可控、质量可检查、可靠性好等特点,是一种可行的装舰工艺方案。     

舰艇防护等级的等效厚度研究

简要回顾了舰用装甲结构形式的发展历程,提出了不同防护等级所对应的装甲结构形式应有不同的设计理念。为了更加规范化和方便评价防护效果,通过数值仿真将破片统一为10g或26g破片模拟弹,并将防护等级表示为均质钢板厚度,新的防护等级标准的概念更清晰、更简捷。     

美国气垫登陆艇的技术发展及分析

基于美国气垫登陆艇(LCAC)的研制实情及其最近的延寿计划(SLEP)和其未来替代者——舰岸连接器(SSC)的发展趋势,对LCAC的快速性等总体性能进行计算和分析,并追踪LCAC有关新技术在芬兰T-2000艇与韩国LSF-II艇上的应用情况。     

"贼鸥"级气垫登陆艇

"贼鸥"级气垫登陆艇,是当今世界上最大的气垫登陆艇,满载排水量达370吨,为美国现役LCAC气垫登陆艇的7倍."贼鸥"级是前苏联研制装备的,采用侧壁式气垫技术,与常见的穿着大大"围裙"的气垫船相比,侧壁式气垫船的船舷两侧有刚性侧壁插入水中,因而其航行阻力较大,且不具备两栖性.但是,它的航行性能、经济性和防护能力都比较好,可在浅水激流中航行.     

美国LCAC维修热点及地勤式维护保障

系统介绍了美国全垫升气垫登陆艇(LCAC) 35年来的维修情况,所分属的两支艇队的维护部门组成架构,以及有关维护技术进阶。总结得出LCAC保持高战备可用率的关键是专业技术人员的配备日益齐全、专用维修工具的改进完善、与专业厂家的紧密合作、使用维修数据的积累与先进分析手段应用,形成强大的地勤式维护保障模式。LCAC的升级换代品——SSC在设计之初就以控制艇包含维修费用在内的全寿命周期费用作为设计目标之一,充分借鉴LCAC经验教训,采用ICAS、CBM等方法简化系统设备复杂性,对关键技术及设备则通过FCT或在LCAC 66上预先作实船使用验证。这些成功经验值得借鉴与学习。     

舰船装甲防护的研究与进展

介绍目前主要的舰用装甲材料的研究,主要包括材料特性及装甲的抗弹机制,装甲抗弹性能研究的主要方法和成果;全面回顾和综述舰用装甲防护结构形式和特点.     

舰船装甲防护的研究与进展

介绍目前主要的舰用装甲材料的研究,主要包括材料特性及装甲的抗弹机制,装甲抗弹性能研究的主要方法和成果;全面回顾和综述舰用装甲防护结构形式和特点。     

斯拉夫超无畏 ——“伊兹梅尔”级战列巡洋舰

1905年的对马海战中，日本联合舰队司令长官东乡平八郎海军大将用航速较高的战列舰压迫俄国战列舰队形，集中火力逐次消灭了俄国排列在战列线的主力舰，取得了海战的胜利。俄国人在战后总结教训时，不得不沉痛地认为东乡的战术代表了未来战列舰决战模式，即首先使用高速分舰群抢占有利阵位，削弱及摧毁敌主力。为此，俄国海军要求立即设计一型能够独立作战的新式装甲巡洋舰，要求可以高速包抄封闭对方战列线，同时集中火力攻击敌先导战列舰，又具备相当的防护能力，以便在敌强火威胁下仍能保存一定的战斗力。 随后，俄国海军参谋部要求为波罗的海和黑海两大舰队各组建两支快速装甲巡洋舰总队，每个总队各由4艘舰编成。这样，俄国的所谓“排在战列线中的装甲巡洋舰”就已经具备了战列巡洋舰的基本特征。最早设计战巡的英国海军，规定战巡的任务是用来对付敌人的老式装甲巡洋舰，因而舨速很高、但防护性能相应低些。而俄国式的战巡首要目的是对付敌战列舰，因此必然是航速较高，但防护也较强的更具平衡性的军舰。1914年，英国的无敌级战巡在福克兰群岛海战中蹂躏德国装甲巡洋舰可谓得心应手，但在后来日德兰海战中遭遇德国主力舰时却因为防护不足遭受重大损失。因此可以认为，俄国对战列巡洋舰概念的认识要更长远些。     

舷侧防护结构抗导弹动能穿甲防护性能数值仿真

[目的]为了分析不同的舷侧防护结构抗导弹战斗部动能穿甲的防护性能,[方法]设计单层均质钢装甲结构、双层格栅防护结构等舷侧防护结构,采用数值仿真方法对比不同的舷侧防护结构阻拦中型亚音速半穿甲反舰导弹战斗部的效果。[结果]研究结果表明:采用形式简单的单层均质钢装甲作为舷侧防护结构时,需采用力学性能优良且厚度50 mm以上的某高强度钢,并且在实船应用中还应考虑薄、厚板间施工以及异种钢电位差腐蚀等问题;而采用双层格栅舷侧防护结构则可以避免上述问题。对于双层格栅防护结构,在重量一定的条件下,通过将重量资源分配给内层板以增加内层板厚度,可以显著提高双层格栅结构的整体防护能力。[结论]研究成果可为水面舰船抗导弹动能穿甲舷侧防护结构设计提供参考。     

美国气垫登陆艇主动力装置的发展及其对总布置的影响

全垫升气垫船垫态高速运行于水气界面,类似于飞机,因此对重量要求极为苛刻。具有水陆两栖性的气垫登陆艇属于全垫升气垫船,主要运载主战坦克等重型装备实现超越式干登陆,其装载量大而主尺度又往往受限,故只能采用单位重量功率大的小档燃气轮机作为主动力。美国气垫登陆艇代表了目前气垫船的最高技术水平,因装载需要而采用首尾贯通的敞开式装载甲板,其边岛式上层建筑留给燃气轮机的布置空间十分有限,并且高温、高湿、高盐的工作环境对船用燃气轮机提出了更高要求。文中介绍了TF系列船用燃气轮机在JEFF A/B、LCAC、LCAC(SLEP)、SSC上的应用,并就其技术发展对总布置的影响进行了初步分析。     

海上核化生安全威胁与水面舰艇集体防护

为保障水面舰艇形成与其任务相适应的核化生防护能力,从核化生武器扩散新样式、核化生事故、恐怖袭击、次生核化灾害等角度深入阐述并研究了海上核化生环境对水面舰艇安全的威胁。基于此背景,分析了水面舰艇核化生集体防护的技术要素、能力的必要性及其较个人防护更适合于海上环境的技术特点。另外,通过对比国外海军主战水面舰艇的集体防护能力,为我国今后集体防护设计明确了发展方向。     

登陆舰登陆作战中设置装甲防护必要性和可行性

通过对登陆作战和反登陆作战战术概况的简要介绍，根据登陆舰在登陆作战中的作用以及可能受到的攻击，论证了登陆舰设置装甲防护的必要性和典型防护目标，确定了登陆舰的重点防护部位和防护等级，分析了其可行性。     

新型材料技术在弹托上的应用*

随着装甲防护技术的迅速发展,世界各发达国家都在致力于提高大口径杆式脱壳穿甲弹的穿甲威力。从理论上分析,作为影响穿甲威力的因素之一,弹托的重量属于消极重量,因此在不影响指标要求的情况下,选用何种材料的弹托,减轻其质量成为一条重要途径。     

陶瓷/钢复合装甲抗高速破片侵彻性能数值模拟

针对反舰武器爆炸产生的破片,舰船舷侧可以设置陶瓷/钢复合装甲进行防护。本文利用数值方法分析陶瓷/钢复合装甲抗高速破片侵彻性能,在验证数值方法的基础上,探究破片形状、破片初始速度、陶瓷与钢板不同厚度组合对陶瓷/钢复合装甲抗侵彻性能影响,分析破片侵彻陶瓷/钢复合装甲过程。结果表明,陶瓷/钢复合装甲抗FSP弹侵彻性能最差,在设计陶瓷/钢复合装甲时,可选FSP破片作为设计载荷;抗锥形弹侵彻性能最好,抗锥形弹的最优陶瓷/钢复合结构比钢板的弹道极限速度提高了224 m/s;随着侵彻速度增加,破片的剩余质量近似呈线性减小,弹靶之间的作用力峰值不断增加,作用力峰值出现时间不断提前,弹靶作用时间降低。     

极间弹体偏转电磁力的影响因素仿真研究

[目的]利用极间弹体偏转电磁力使来袭射弹偏转是一项新兴的武器装备防护手段。为研究线电流理论计算偏转电磁力的适应性及偏转电磁力的影响因素,[方法]首先,建立弹体电磁装甲(PEMA)的线电流理论,采用有限元方法对简化线电流模型和三维结构进行仿真;然后,通过改变参数和拟合方法来分析极板参数、弹体击穿位置、弹体侵彻角等因素对偏转电磁力的影响规律。[结果]结果表明:三维结构的偏转电磁力仅为线电流理论电磁力的1/7,故线电流理论并不适用于指导三维电磁装甲设计;偏转电磁力随极板宽度的增加呈一次幂函数衰减;偏转电磁力横向分量在横向和纵向方向上的击穿位置均呈二次函数变化;侵彻角对偏转电磁力横向分量没有影响。[结结论]研究结论可为电磁装甲的机理实验、方案设计及装舰应用奠定一定的技术基础。