2.1 殺爆戰(zhàn)斗部

2.1.1 戰(zhàn)斗部基本特征

殺爆戰(zhàn)斗部是彈藥中應用最廣泛的戰(zhàn)斗部類型，主要依靠彈藥爆炸后產生的爆轟產物、沖擊波和破片殺傷目標。圖2-1所示為典型的殺爆戰(zhàn)斗部結構，戰(zhàn)斗部殼體采用金屬材料，其內部裝填有高能炸藥，并可以在殼體內側裝填預制破片，以提高殺傷破片數(shù)量。

在引信起爆作用下，內部裝藥發(fā)生爆轟作用，生成的高溫高壓氣體向外迅速膨脹，使殼體破裂，產生高速破片，周圍空氣在爆轟產物的推動作用下產生空氣沖擊波，最終通過空氣沖擊波和破片殺傷目標。另外，爆炸產生的爆轟產物也可在近距離內對目標產生強烈破壞。圖2-2所示為殺爆戰(zhàn)斗部爆炸時的高速攝影，從中可以清晰觀察到爆轟產物、高速破片和空氣沖擊波波陣面。

根據(jù)戰(zhàn)斗部殼體類型的不同，殺爆戰(zhàn)斗部可分為自然破片戰(zhàn)斗部、半預制破片和預制破片三種形式。

1．自然破片戰(zhàn)斗部

自然破片戰(zhàn)斗部的殼體通常是整體加工，在環(huán)向和軸向都沒有預設的薄弱環(huán)節(jié)。戰(zhàn)斗部爆炸后，所形成的破片數(shù)量、質量、速度、飛散方向與裝藥性能、裝藥比、殼體材料性能、熱處理工藝、殼體形狀、起爆方式等有關。提高自然破片戰(zhàn)斗部威力性能的主要途徑是選擇優(yōu)良的殼體材料，并與適當性能的裝藥相匹配，以提高速度和質量都符合要求的破片的比例。與半預制和預制破片戰(zhàn)斗部相比，自然破片數(shù)量不夠穩(wěn)定，破片質量散布較大，特別是破片形狀很不規(guī)則，速度衰減快。破片能量過小往往不能對目標造成殺傷效應，而能量過大則意味著破片總數(shù)的減少或破片密度的降低。因而，這種戰(zhàn)斗部的破片特性是不理想的。圖2-3展示了M107型155mm殺爆彈戰(zhàn)斗部及彈丸剖面。

2．半預制片戰(zhàn)斗部

半預制破片戰(zhàn)斗部是破片戰(zhàn)斗部應用最廣泛的形式之一。它采用各種較為有效的方法來控制破片形狀和尺寸，避免產生過大和過小的破片，因而減少了殼體質量的損失，顯著地改善了戰(zhàn)斗部的殺傷性能。例如，F(xiàn)-1式手榴彈的彈體采用預制刻槽，如圖2-4所示，這種獨特的結構設計，使殼體的破碎形式可控，大大增強了殺傷破片的性能，特別適合對人員等軟目標的殺傷。

3．預制破片戰(zhàn)斗部

在預制破片戰(zhàn)斗部結構中，破片按需要的形狀和尺寸，用規(guī)定的材料預先制造好，再用黏結劑黏結在裝藥外的內襯上。預制破片戰(zhàn)斗部的典型結構如圖2-5所示。球形破片則可直接裝入外套和內襯之間，其間隙以環(huán)氧樹脂或其他適當材料填充。裝藥爆炸后，預制破片被爆炸作用直接拋出，因此殼體幾乎不存在膨脹過程，爆轟產物較早逸出。在各種破片戰(zhàn)斗部中，裝藥質量比相同的情況下，預制式的破片速度是最低的，與刻槽式半預制破片相比要低10%～15%。因此，相同條件下，預制破片的侵徹能力也相應變弱。

2.1.2 戰(zhàn)斗部毀傷能力

殺爆戰(zhàn)斗部主要依靠爆轟產物、沖擊波和高速破片等元素毀傷目標，包括爆破能力、沖擊波毀傷和破片的侵徹。

1．爆破能力

當裝填猛炸藥的彈丸在地面或地下一定深度爆炸時，形成的爆轟產物和在介質中的沖擊波對目標具有很強的破壞作用，通常會產生爆破坑。爆破坑主要是由爆轟產物引起的，炸藥爆炸會產生高溫、高壓、高密度的爆轟產物，爆轟產物的壓力可達30～50 GPa，而最堅硬的巖石的抗壓強度僅有幾百兆帕。巖土受到爆轟產物的擠壓和拋擲作用，最終形成爆破坑。爆破坑的大小和深度與很多因素有關。爆破坑的形成會對壕溝、工事等產生破壞，并殺傷內部的有生力量。

2．空氣沖擊波

彈藥爆炸時，產生的爆轟產物會強烈壓縮周圍的空氣介質，使空氣的壓力、密度和溫度產生突越，形成初始沖擊波。空氣沖擊波會對掃過的介質產生強烈的壓縮作用，并具有一定的拋擲能力，毀傷作用不容小覷。

空氣沖擊波對目標的毀傷主要取決于三個參量，分別是沖擊波超壓峰值、正壓作用時間和正壓比沖量，其中沖擊波超壓峰值最為關鍵。當球形或接近球形的TNT裸裝藥在無限空中爆炸時，根據(jù)爆炸理論和試驗結果，擬合得到如下的超壓峰值計算公式，即著名的薩道夫斯基公式：

式中，Δpm的單位是MPa; WTNT為等效TNT裝藥質量（kg）；R為測點到爆心的距離（m）。

炸藥在地面爆炸時，由于地面的阻擋，空氣沖擊波僅向無限空氣介質的上半空間進行傳播，地面對沖擊波的反射作用使能量向這個方向增強。因此，當裝藥在混凝土、巖石、土壤等介質的地面爆炸時，相對無限空氣介質中的爆炸，有效裝藥量相對增大了，在計算時要對等效TNT裝藥質量進行適當修正。

3．破片的侵徹

對于殺爆戰(zhàn)斗部，破片是在較遠距離殺傷有生目標的主要因素。高速破片主要對目標產生侵徹作用，破片侵徹能力的大小與其材料、質量、形狀、著靶姿態(tài)、著靶速度等因素有關。另外，高速破片在毀傷目標之前，受破片形狀、質量、迎風面積、空氣密度等因素的影響，速度會有一定程度的下降。如果著靶前，其動能仍大于目標的易損閾值，就會對目標產生毀傷作用。