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现代潜艇防护能力大大提高,传统水下武器难以对其形成致命打击,而采用聚能型战斗部鱼雷可提高鱼雷在水下的毁伤威力。因此开展水下EFP成型及其终点效应的研究对推动弹药技术的发展具有重要意义。首先介绍了国内外相关内容的研究现状,其次在考虑静水压力条件下利用LS-DYNA对EFP在水下运动成型过程及其对目标靶的作用过程进行了大量数值仿真计算,研究分析了EFP在水下运动成型规律以及其对双壳体潜艇毁伤规律。最后为提高EFP在水下对双壳体潜艇的毁伤威力,根据所得规律设计了一种组合药型罩,并通过正交设计方法对其进行结构优化,利用极差分析得出组合药型罩各结构参数对双壳体潜艇毁伤效果影响的主次顺序,得出各结构参数最佳优化组合。通过研究确定了以下结论:(1)EFP在水中与空气中成型运动过程差异较大,主要表现在EFP水中运动时的头部速度小于在空气中运动时的头部速度。在EFP侵彻水介质后,头部速度会快速衰减,随着对水介质的侵彻,其形态会发生改变且外侧材料会被水介质逐渐被剥落,能量被大量消耗。(2)药型罩壁厚越大,其形成的EFP质量和体积也越大,头部速度及其衰减速率越小;曲率半径越大,其形成的EFP长径比越小,头部速度越小,衰减速率也越小,(3)EFP在水下侵彻双壳体潜艇时,首先会在水中产生初始冲击波,冲击波会在水介质中以球形压力波的形式向四周传播,冲击波会在EFP侵彻潜艇壳体前对壳体造成一个压力作用使其产生形变,随后EFP继续运动到壳体端面,对壳体进行侵彻。壳体最终所受的毁伤效果是由EFP以及水介质共同所致。(4)药型罩壁厚以及曲率半径对EFP在水下侵彻双层壳体潜艇的毁伤效果影响较大。在其他条件不变的情况下,壁厚与双壳体潜艇耐压壳的穿孔大小成正比,曲率半径不宜过大,否则导致形成的EFP长径比过小,无法穿透耐压壳。(5)设计的具有组合药型罩结构的鱼雷战斗部可形成前级超聚能射流和后级EFP两种毁伤元,在水下运动时,前级超聚能射流速度较快,侵彻水介质过程中会形成空腔,为后续的EFP开辟通道,减小其在水中所受的损耗,大大提高了EFP在水下对双壳体潜艇的毁伤威力。(6)组合药型罩各结构参数对毁伤效果影响的主次顺序是d>R>δ2>δ1>2α,各结构参数最佳优化组合为δ1=3mm,d=25mm,2α=70°,R=110mm,δ2=6mm。