[发明专利]钛合金基体含活性破片夹杂的侵彻爆破战斗部及制备方法

说明书

本发明提供一种钛合金基体含活性破片夹杂的侵彻爆破战斗部及制备方法，弹头和壳体之间设有隔板；弹头内安装有前段药；壳体内安装有后段药；壳体包括钛合金基体和活性破片，钛合金基体包括钛合金薄壁圆筒骨架和钛合金金属粉末，钛合金薄壁圆筒骨架筒壁上设有阵列空槽，活性破片粘在阵列空槽里；钛合金薄壁圆筒骨架、活性破片与钛合金金属粉末压制成壳体；壳体前端设有内螺纹与弹头尾部外螺纹连接；壳体尾端分别与体接套、端盖螺纹连接，体接套内装填引信。本发明采用3D打印薄壁骨架以填充固定活性破片，为设计及制造提供了便利，且骨架材料与粉末冶金的壳体基体材料相同，壳体内部具有良好的相容性，壳体结构强度得到保证。

技术领域

本发明属于破片战斗部领域，具体涉及一种钛合金基体含活性破片夹杂的侵彻爆破战斗部及制备方法。

背景技术

活性结构材料是近年来适应国防工程领域需求发展而出现的一类新型多功能材料，国外一般称该材料为ReactiveMaterials(反应材料)，又称Impact-initiatedEnergeticMaterials(冲击引发的含能材料),(以下统称活性材料)，利用活性材料制备的破片(以下统称活性破片)在对目标侵彻贯穿过程中，不仅能有足够的动能击穿目标而且能产生附加的化学反应释放能量对目标产生更大的毁伤效果,如对油箱弹药等，具有穿透油箱并引燃引爆功能；但活性材料的强度与活性是一对矛盾体，无法满足强度高的同时活性好，这些缺陷影响了活性材料的工程应用、适用类型和其性能发挥，如最早作为活性材料配方的PTFE/Al含能反应材料，其密度约2.3g/cm³、压缩强度最高约160MPa，拉伸强度仅17～23MPa，具有典型的脆性材料特征，远达不到穿甲类高速冲击环境的强度要求，北京理工大学的Liu等人在2019年研究了PTFE/Al/W活性破片在着速900m/s的情况下，可贯穿10mm厚铝靶且引燃航空燃油，因此需要衡量强度与活性的关系选择活性材料制备的破片。

预制破片常用于传统爆破战斗部中，破片按需要的形状和尺寸，用规定的材料预先制造好，运用粘接剂粘接在装药外的内衬上，内衬可以是薄铝筒、薄钢筒或玻璃钢筒，破片层外再加一外套，预制破片则直接装入外套和内衬之间，通过环氧树脂或其他材料填充间隙，预制破片可以加工成高密度材料以增大破片杀伤效能，传统爆破战斗部杀伤效能强，但无侵彻攻坚能力。

如将活性破片制成如上传统爆破战斗部，则这样的预制破片爆破战斗部存在以下不足：

1、为了提高结构强度，破片层外面通常有一层玻璃钢，在重量有限的发射平台上，质量的微小上升将大大削弱战斗部的作战能力；

2、全预制破片战斗部结构强度低，攻坚能力弱，无侵彻能力，无法贯穿硬目标对敌方核心位置如战机的油箱造成有效打击。

3、战斗部内装药引爆可能提前引燃引爆活性破片，导致活性破片对目标的打击毁伤作用降低，存在毁伤效能、能量、破片利用率低的缺点。

发明内容

本发明目的在于克服上述不足，提供一种侵彻与全预制活性破片爆破战斗部及其制备方法，旨在提升现有全预制活性破片战斗部侵彻攻坚能力、毁伤效能和有效控制战斗部整体质量过高的问题。

为了达到上述目的，本发明技术设计方案为：

钛合金基体含活性破片夹杂的侵彻爆破战斗部，包括一个弹头和壳体；

弹头和壳体之间设有隔板；

弹头内安装有前段药；壳体内安装有后段药；

所述的弹头尾部突出一段空心圆筒开设外螺纹；

所述的壳体包括钛合金基体和活性破片，所述的钛合金基体包括钛合金薄壁圆筒骨架和钛合金金属粉末，钛合金薄壁圆筒骨架筒壁上设有阵列空槽，活性破片粘在所述的阵列空槽里；钛合金薄壁圆筒骨架、活性破片与钛合金金属粉末压制成壳体；壳体的前端设有内螺纹，与弹头尾部外螺纹连接；尾端分别与体接套、端盖螺纹连接，体接套内装填引信。