定向破片攔截下RPG-7類反坦克火箭彈(靜態)毀傷模式的試驗研究*

羅 健，侯云輝，任 良，張學軍

(1中國兵器工業第203研究所，西安710065;2豫西工業集團有限公司，河南南陽473000)

0 引言

無論是在戰場上還是在維和行動中，反坦克火箭彈和反坦克導彈日益成為各類裝甲車輛的主要威脅，海灣戰爭中被擊毀的坦克中70%是由聚能裝藥戰斗部完成的。在近期的伊拉克和阿富汗戰爭中，美軍和多國部隊損失的裝甲車輛大部分也是被反坦克火箭彈擊毀的，而在維和、反恐和城區作戰中，價格低廉的反坦克火箭彈已經成為裝甲車輛最大的困擾。如果以反坦克火箭彈和反坦克導彈為主要攔截對象并攔截成功，坦克的生存能力將會大大提高[1－3]。

目前國內外坦克主動防護系統的攔截形式主要有三種:破片徑向飛散、破片定向飛散和破片向前飛散(見圖1)，這三種方式各有優點。文中選擇破片定向飛散攔截形式，從理論上分析了在該攔截形式下來襲RPG-7類火箭彈的毀傷模式，并在典型條件下進行試驗驗證。研究結果可加深對來襲彈藥毀傷模式的認識，并可為攔截彈藥破片場參數的優化、防護效率評定提供參考。有關動態攔截下的毀傷情況將在另外一篇文章中介紹。

圖1 典型的破片攔截方式

1 反坦克火箭彈的組成及特點

圖2為典型的RPG-7類反坦克火箭彈，主要由戰斗部、增程發動機以及彈尾機構組成，其威力可擊穿300～600mm的均質裝甲，是世界上裝備數量最大、使用最廣泛的反坦克武器。在近距離攔截中，發動機、尾翼受損后可能會發生偏航，影響攔截效果，但其影響較小可不予考慮。主動防護系統的基本要求是使來襲彈藥的戰斗部解體、失去功能或性能大幅度降低。因此，該類彈藥的易損件是引信頭部、風帽和內錐罩、藥型罩、裝藥、引信底部，對上述易損件的單獨或聯合毀傷，都會在一定程度上實現攔截的目的。

圖2 反坦克火箭彈基本結構

2 反坦克火箭彈在密集破片作用下的毀傷模式分析

對圖1破片定向飛散的攔截模式進行分析，得到來襲反坦克火箭彈主要的毀傷模式如下:

1)在密集破片和沖擊波聯合作用下，戰斗部完全解體。

2)破片擊爆火箭彈戰斗部裝藥。

3)破片將風帽和內錐罩打穿閉合，或將引信底部打壞，導致引信失效，無法起爆戰斗部。

4)破片擊中引信頭部，引信作用，戰斗部提前起爆。該模式又分兩種情況，如果戰斗部裝藥和藥型罩未受到損傷，則可以正常形成射流，對坦克的侵徹情況取決于火箭彈大炸高下的破甲性能;如果戰斗部裝藥和藥型罩也受到損傷，則不能正常形成射流，其破甲性能將大幅度下降。

5)破片未破壞引信，但破片擊穿藥型罩、侵入裝藥內部或引燃戰斗部裝藥，命中目標后引信正常起爆，但破甲威力大幅度下降。

6)由于發動機和尾翼損傷導致的偏航。

在實際攔截過程中，上述毀傷模式可能單獨出現，也可能聯合出現。對于攔截效果而言，模式1)和模式2)是最好的結果，來襲彈藥在距離坦克一定距離處已徹底失去功能，不會對坦克造成毀傷;在模式3)的情況下，來襲彈不會形成射流，但有可能在命中坦克后爆炸，其破壞取決于來襲彈藥戰斗部裝藥量的大小，以及裝藥毀壞的程度，當坦克裝甲車輛裝有柵格一類的防護網時，對坦克本體基本沒有傷害，能夠接受;模式4)、5)的情況下戰斗部的破甲威力大幅度降低，能夠起到一定的防護效果。根據文獻[4]，當一個破片侵入裝藥內部時，聚能裝藥戰斗部的破甲威力將降低70%，當兩個破片侵入時，破甲威力將降低90%以上。因此，只要有破片擊中裝藥、擊穿藥型罩，就能使反坦克火箭彈的破甲威力大幅度下降。

3 試驗驗證及結果分析

3.1 試驗布置

為了驗證毀傷模式的分析是否正確，安排了下述的靜態驗證試驗。典型的試驗布置見圖3，防護彈藥傾斜60°、距地面2m放置，起爆后將在地面形成縱向3.7m、橫向2.8m的橢圓形破片場?；鸺龔棏鸲凡靠趶?5mm、長約320mm、風帽長度約180mm、裝藥量0.4kg。通過調整火箭彈戰斗部在破片場中的前后、左右和高度位置，模擬不同的來襲高度和進入攔截區的不同時刻，同時驗證不同破片密度的毀傷效果。破片場的密度、分布均勻性以及破片的侵徹能力通過放置在戰斗部下面的鋼板靶進行考核，有效破片區的平均密度須大于2枚/dm2，典型結果見圖4。參考文獻[4]和文獻[5]，并通過單項試驗確定了重量1.5g的立方體形鋼破片，當侵徹速度達到1300m/s以上時能夠可靠擊爆2mm厚鋁殼、內裝RDX類炸藥的RPG-7類火箭戰斗部。

圖3 典型的試驗布置

3.2 試驗結果及分析

試驗中觀測到RPG戰斗部出現結構解體、風帽和內錐罩破壞、裝藥被擊爆、裝藥燃燒、藥型罩被擊穿、引信結構毀壞等情況。由于靜態試驗中引信不能正常作用，但通過戰斗部上破片命中位置以及損傷情況，可分析預測引信被擊中提前作用、引信失效、戰斗部命中裝甲后起爆、攔截后的殘余侵徹能力，但具體的驗證須采用動態試驗的方法進行。以下是對靜態試驗典型結果的總結。

圖4 鋼板上破片的分布及穿孔

1)戰斗部解體

包括戰斗部徹底解體、風帽和戰斗部分離、藥柱從殼體中脫離以及藥柱粉碎等情況(見圖5)。

2)戰斗部被擊爆

由于靜態試驗時并沒有配裝引信，因此戰斗部被擊爆是由于戰斗部裝藥被破片擊中而起爆。這種情況可由放置在戰斗部下面鋼板上的爆炸痕跡或地面的爆坑做出判斷。

圖5 戰斗部解體的典型結果

3)風帽和內錐罩損壞

對于采用壓電引信的火箭彈，由于內外風帽被擊導通，將導致引信瞎火;對于采用碰炸引信的火箭彈，風帽和內罩帽導通將會觸發引信，導致戰斗部提前爆炸。因此，對于一定密度的破片場而言，引信部件的尺寸以及觸發面積的大小會對毀傷模式有很大的影響。由于目前反坦克火箭彈和反坦克導彈的直徑均較大，其引信被擊起爆或被擊失效的概率會更大。典型的試驗結果見圖6。

4)藥型罩損壞、裝藥損壞或燃燒

裝藥和藥型罩損壞會使火箭彈的破甲能力大幅度下降，燃燒也歸結為裝藥損壞(見圖7)。文獻[6]對其有深入的研究，其結論對攔截彈藥的設計和毀傷效能評估均具有指導意義。

圖6 風帽毀壞的典型情況

圖7 藥型罩毀壞、裝藥破壞和燃燒的典型情況

5)其它試驗現象

試驗中，會出現由于破片分布不均勻或破片區未完全覆蓋火箭彈戰斗部的情況，導致火箭彈戰斗部未被破片擊中，或損傷輕微，不會對其破甲性能產生影響。這些結果也表明，攔截交會參數以及破片密度、分布均勻性對毀傷效果有很大的影響。

總之，在破片場參數基本一致的情況下，火箭彈戰斗部的毀傷模式具有隨機性，從結構解體、風帽和內錐罩損壞導致的引信瞎火、藥型罩損壞、裝藥損壞或燃燒等情況都會出現，有時是幾種情況一起出現。

4 結論

通過對RPG-7類反坦克火箭彈(靜態)在密集破片攔截下毀傷模式的分析和試驗驗證，得到以下的初步結論:

1)在破片場參數基本保持一致的情況下，來襲火箭彈的毀傷模式具有隨機性，同時出現會增加毀傷效果;對主動防護系統而言，來襲彈藥戰斗部解體或裝藥被擊爆是最佳的毀傷模式。

2)從風帽和內錐罩被損壞的情況分析，引信功能部件的尺寸、作用方式及其觸發部件的大小對毀傷模式具有重要意義。由于靜態試驗中引信不作用，因此對引信的毀傷、來襲戰斗部在各種毀傷模式下的殘余破甲能力、戰斗部撞擊裝甲起爆后對裝甲的毀傷效果等現象必須通過動態試驗進行驗證。

3)毀傷效果與破片場的參數密切相關，特別是破片的平均密度、分布均勻度等，研究結果可為攔截彈藥戰斗部的優化設計提供依據。

[1]M Held.Warhead hit distribution on main battle tanks in the Gulf War[J].Journal of Battlefield Technology，2000，3(1):1－9.

[2]S Rolc.Numerical and experimental study of the defeating the RPG-7 threat[C]//24th International Symposium on Ballistics.New Orleans，USA，2008.

[3]Richard Fong.Application of airbag technology for vehicle protection and non-lethal application[C]//23th International Symposium on Ballistics.Tarragona，Spain，2007.

[4]馬曉飛，李圓.破片對薄蓋板裝藥的沖擊起爆研究[J].彈箭與制導學報，2009，29(4):170 －172.

[5]陳海利，蔣建偉，門建兵.破片對帶鋁殼炸藥的沖擊起爆數值模擬研究[J].高壓物理學報，2006，20(1):109－112.

[6]P Y Chanteret.Effect of fragment impact on shaped charge functioning[C]//19th International Symposium on Ballistics.Intelaken，Switzerland，2001.