国外潜艇抗水下非接触爆炸研究概述

作者：郑长允 金辉 赵鹏远 李琛

来源：《科技创新导报》2011年第03期

摘 要:潜艇抗水下非接触爆炸研究一项技术难度大、试验风险性高等特点,开展潜艇抗水下非接触爆炸研究具有十分重要意义。本文通过对国外潜艇抗水下非接触爆炸研究分析,可为我国下一步开展潜艇抗爆抗冲击研究提供了参考。

关键词:潜艇水下爆炸抗冲击

中图分类号:U674 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(c)-0010-01

潜艇以其隐蔽性好、机动灵活、打击能力强等优点,作为一种重要战略力量,受到各国海军的重视,同时在海上战争中,潜艇也是受攻击的主要目标。随着现代兵器技术的快速发展,潜艇生命力面临着日益严重的威胁,这些威胁包括导弹、炸弹、炮弹、鱼雷、水雷和深弹等兵器攻击。对于潜艇而言,爆炸载荷按作用介质的不同主要分为空中爆炸载荷和水下爆炸载荷;按作用距离不同可以为分为接触爆炸和非接触爆炸。非接触爆炸不仅可造成艇体的破损,同时还可机电设备损坏、电路短路、轴系变形而伤失战斗力。因此各国对潜艇抗水下爆炸研究都非常重视

…… 此处隐藏0字 ……

[1]。

由于潜艇抗冲击研究是一项军事目的强、技术难度大、试验风险高、环境污染大等特点,具有较高的保密性,因此有关潜艇抗爆抗冲击的技术文件公开很少。本文广泛搜集了国外潜艇抗冲击研究资料,经过归纳整理,从理论研究、仿真计算研究、试验研究等方面进行论述,可为我国潜艇抗爆抗冲击研究提供了参考。

1 理论研究

由于潜艇在水下爆炸作用下的冲击响应是一个强非线性过程,作用过程十分复杂,解析理论只适用于装药水下爆炸本身和简单结构的动响应研究,不适合求解复杂的工程结构。

潜艇抗水下非接触爆炸按能量作用过程可分为四个阶段,即装药水下爆轰、冲击波及气泡脉动产生、冲击波及气泡脉动与潜艇流固耦合作用、潜艇冲击响应。

1941年Taylor,将水视为线性流体,提出了空背板结构在水下爆炸弱击波作用下计算方法

[5]。

Keill对舰船的爆炸动响应和破坏进行了综述。指出水面舰船的船体破坏主要分为三种模式。第一种模式为舷侧破坏,主要由水下爆炸冲击波引起。第二种模式为底部结构破坏,由船底下方爆炸引起的冲击波和气泡脉动压力作用所至。第三种模式为船体纵桁破坏,由非接触爆炸条件下的冲击波和气泡脉动压力共同作用下的总体鞭状震荡响应所致。Vernon从理论上研究