[发明专利]一种阻尼装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种能够增大阻尼的阻尼装置，尤其涉及一种高速运动碰撞下增大碰撞阻力以保护目标的装置。

背景技术

中国的理论强调阴阳协调，以柔克刚，是因为柔所代表的力量可以胜过刚的力量。武学上的含义是以巧劲来化解刚猛的境界，如四两拨千斤，用巧劲来解决硬碰硬的模式中的各种问题。而化则是中国古典哲学的核心，意味着变化和转化。

高速运动的物体撞击的时候会产生很大的冲击力，比较软的物体会被撞击变形。比如高速破甲弹撞击装甲的时候，高硬度的弹头会像切软泥一样将装甲碰撞出一个大洞。

为了解决这个问题，目前业界的解决方式是增加装甲的厚度和/或装甲的强度，或者用反应装甲系统。但是这样会增加重量和成本，减少目标系统的机动性。

通过研究弹头侵彻装甲的过程，我们可以知道这实际上是一个绝热剪切过程，初始剪切面很小，导致剪切物如的剪切性能被分而治之，逐步化为流态而像烂泥一样被穿透。因此很多研究者都是以流体力学的理论来研究弹头侵彻装甲的过程。有没有办法改变初始剪切面很小的问题呢？那只有改变弹头的侵彻形状。可是弹头特别是敌方的弹头怎么能任由你改变弹头形状呢。因此需要从巧字上下功夫了。改变弹头的侵彻形状需要让改变的东西，我们称之为阻尼器，能够有效地附着在弹头上而不被弹头在侵彻过程中挤碎裂，因此要求阻尼器比被侵彻的对象装甲的强度要高很多，最好比弹头也高出很多。同时在阻尼器与弹头接触并发挥作用的过程中，阻尼器不被撞碎和撞飞，并且能够全面地覆盖整个装甲，因此需要一些巧妙的设计和安装的配合，来实现增大侵彻阻尼和减少保护盲区。

本专利申请就是提出这样一种阻尼器，配合适当的组装方式，能够实现给高速侵彻弹头套上一个阻尼环，有效地增加侵彻面积，降低弹头的侵彻深度。

发明内容

为了改变高速弹头侵彻装甲的弹头形状，提高侵彻阻力，本申请的技术方案是，用和弹头强度接近甚至超过弹头强度的合金做成阻尼环。我们认为阻尼环的剪切强度M＞0.9倍弹头的剪切强度，才能保证在阻尼环与弹头的贴合碰撞中不至于被弹头破坏；阻尼环的强度应该至少为装甲剪切强度的2倍以上，才能在与装甲的挤压过程中保持自己的形状和阻力，两个强度范围中选择高的范围作为阻尼环的最终材料强度选择范围。阻尼环还要保证有一定的韧度，保证其分别与弹头贴合和雨装甲挤压过程中不至于碎裂。阻尼环外立面是柱形，面向弹头侵彻方向的阻尼环旋称为迎锋面，其旋转面是锋利的锐角，其角度一般为弹头锥形面顶角的一半，允许有±5度左右的角度偏差，也可以设计有一定的弧度来适应弹头曲线形式锥形面；其迎锋面的平面图形是一个理论上没有面积的圆圈；贴着或面向装甲一面的阻尼环称为背锋面，背锋面的平面是环形的。这样的构造保证弹头不会卡在阻尼环的迎锋面上导致阻尼环被弹飞，进入阻尼环的弹头将被引导至环的中心线方向，由于迎锋面没有面积，因此阻尼环与弹头侵彻时与迎锋面正面碰撞的概率很低；面向装甲的一面的阻尼环是一个平面，具有一定的面积和装甲接触。弹头一旦从迎锋面进入阻尼环，阻尼环跟着弹头一起撞击向装甲的时候，不再是弹头的尖头侵彻装甲，而是背锋面的圆环的面来侵彻装甲，能将尖头绝热剪切的过程变成一个绝热平面挤压的过程，极大地增加弹头的阻力，降低弹头侵彻深度。

阻尼环以两层或者多层的方式部署在装甲上，每一层都紧密排列，每一层的阻尼环的环间的空隙被下一层的阻尼环所覆盖，这样不管弹头撞击在那个部位，都会进入一个阻尼环。这样既可保证整个装甲处在阻尼环的保护范围之内，又保证了进行阻尼板安装时施工上方便。

因此总体来说是：将高强度高韧度的阻尼环构成的保护层分层交错排布在装甲上，装甲和阻尼环保护层间有一层缓冲材料。阻尼环由和弹头强度接近的合金材料制成，其迎着弹头侵彻的一面称为迎锋面，阻尼环的旋转截面在迎锋面一侧的形状是锋利的锐角；阻尼环面向装甲的一面成为背锋面，背锋面的阻尼环的旋转界面形状是直线，其跟随弹头侵切装甲的时候是环面。阻尼环规则地紧密排布在一个平面上，构成阻尼环保护层；保护层的阻尼环迎锋面和背锋面分别在同一个平面上，其阻尼环的迎锋面和背锋面保持一致的方向；阻尼环间的空隙被另外一层阻尼环保护层的阻尼环的环覆盖；各保护层的背锋面均面向装甲，迎锋面均面向弹头方向。阻尼环保护层与装甲间部署一层缓冲层，以降低阻尼环贴合并跟随弹头侵彻的过程中弹头对阻尼环的碰撞。

附图说明

图1是阻尼环的剖面示意图。

图2是阻尼环在装甲上的多层部署方式。

具体实施方式