南京理工大学机械工程学院周峰团队在《弹道学报》发表论文《钨丝_锆基非晶弹芯贯穿靶板靶后破片飞散特性》,该论文针对装甲目标打击需求,开展钨丝/锆基非晶复合材料(钨丝集束)弹芯侵彻性能及靶后毁伤能力研究,通过与91钨合金弹芯对比实验发现,钨丝集束弹芯兼具更优的侵彻性能和靶后毁伤效果,其靶后有效破片数量最多可达钨合金弹芯的2.76倍,为新型毁伤元研发提供了重要技术支撑。
当前军事领域中,传统钨合金侵彻体靶后杀伤破片少,而专用杀伤毁伤元侵彻能力不足,难以满足重型装甲防护目标打击需求。钨丝集束凭借高密度、高强度特性,结合锆基非晶材料易碎化、可释能的特点,成为兼具侵彻与杀伤潜力的新型材料,但其靶后破片飞散特性尚未得到系统研究。

团队采用长径比15.4、钨丝体积分数80%的弹芯,在(1600±20)m/s速度下对120mm厚45钢靶板进行侵彻实验。结果显示,钨丝集束弹芯侵彻时呈现“自锐”特性,弹坑平均直径仅为钨合金弹芯的1.06-1.13倍,能量耗散更小,侵彻效率更高。
得益于拉压不对称特性,钨丝集束弹芯出靶后迅速破碎离散,对0.5m处2A12铝合金后效靶的毁伤面积达1661-1734cm²,是钨合金弹芯的1.63-1.7倍;破片飞散角达46.1°-46.5°,大于钨合金弹芯的35.3°,且最大破口尺寸更显著。其靶后有效破片分布密度更高,密集覆盖区间更广,毁伤覆盖范围与威力大幅提升。
该研究通过拟合破片数量与飞散角的关系模型,为弹目匹配及毁伤评估提供了数据支撑,相关成果获国家自然科学基金、中国博士后科学基金等项目支持,对推动新型武器装备毁伤性能升级具有重要意义。