定向破片拦截下RPG-7类反坦克火箭弹(静态)毁伤模式的试验研究*

罗 健，侯云辉，任 良，张学军

(1中国兵器工业第203研究所，西安710065;2豫西工业集团有限公司，河南南阳473000)

0 引言

无论是在战场上还是在维和行动中，反坦克火箭弹和反坦克导弹日益成为各类装甲车辆的主要威胁，海湾战争中被击毁的坦克中70%是由聚能装药战斗部完成的。在近期的伊拉克和阿富汗战争中，美军和多国部队损失的装甲车辆大部分也是被反坦克火箭弹击毁的，而在维和、反恐和城区作战中，价格低廉的反坦克火箭弹已经成为装甲车辆最大的困扰。如果以反坦克火箭弹和反坦克导弹为主要拦截对象并拦截成功，坦克的生存能力将会大大提高[1－3]。

目前国内外坦克主动防护系统的拦截形式主要有三种:破片径向飞散、破片定向飞散和破片向前飞散(见图1)，这三种方式各有优点。文中选择破片定向飞散拦截形式，从理论上分析了在该拦截形式下来袭RPG-7类火箭弹的毁伤模式，并在典型条件下进行试验验证。研究结果可加深对来袭弹药毁伤模式的认识，并可为拦截弹药破片场参数的优化、防护效率评定提供参考。有关动态拦截下的毁伤情况将在另外一篇文章中介绍。

图1 典型的破片拦截方式

1 反坦克火箭弹的组成及特点

图2为典型的RPG-7类反坦克火箭弹，主要由战斗部、增程发动机以及弹尾机构组成，其威力可击穿300～600mm的均质装甲，是世界上装备数量最大、使用最广泛的反坦克武器。在近距离拦截中，发动机、尾翼受损后可能会发生偏航，影响拦截效果，但其影响较小可不予考虑。主动防护系统的基本要求是使来袭弹药的战斗部解体、失去功能或性能大幅度降低。因此，该类弹药的易损件是引信头部、风帽和内锥罩、药型罩、装药、引信底部，对上述易损件的单独或联合毁伤，都会在一定程度上实现拦截的目的。

图2 反坦克火箭弹基本结构

2 反坦克火箭弹在密集破片作用下的毁伤模式分析

对图1破片定向飞散的拦截模式进行分析，得到来袭反坦克火箭弹主要的毁伤模式如下:

1)在密集破片和冲击波联合作用下，战斗部完全解体。

2)破片击爆火箭弹战斗部装药。

3)破片将风帽和内锥罩打穿闭合，或将引信底部打坏，导致引信失效，无法起爆战斗部。

4)破片击中引信头部，引信作用，战斗部提前起爆。该模式又分两种情况，如果战斗部装药和药型罩未受到损伤，则可以正常形成射流，对坦克的侵彻情况取决于火箭弹大炸高下的破甲性能;如果战斗部装药和药型罩也受到损伤，则不能正常形成射流，其破甲性能将大幅度下降。

5)破片未破坏引信，但破片击穿药型罩、侵入装药内部或引燃战斗部装药，命中目标后引信正常起爆，但破甲威力大幅度下降。

6)由于发动机和尾翼损伤导致的偏航。

在实际拦截过程中，上述毁伤模式可能单独出现，也可能联合出现。对于拦截效果而言，模式1)和模式2)是最好的结果，来袭弹药在距离坦克一定距离处已彻底失去功能，不会对坦克造成毁伤;在模式3)的情况下，来袭弹不会形成射流，但有可能在命中坦克后爆炸，其破坏取决于来袭弹药战斗部装药量的大小，以及装药毁坏的程度，当坦克装甲车辆装有栅格一类的防护网时，对坦克本体基本没有伤害，能够接受;模式4)、5)的情况下战斗部的破甲威力大幅度降低，能够起到一定的防护效果。根据文献[4]，当一个破片侵入装药内部时，聚能装药战斗部的破甲威力将降低70%，当两个破片侵入时，破甲威力将降低90%以上。因此，只要有破片击中装药、击穿药型罩，就能使反坦克火箭弹的破甲威力大幅度下降。

3 试验验证及结果分析

3.1 试验布置

为了验证毁伤模式的分析是否正确，安排了下述的静态验证试验。典型的试验布置见图3，防护弹药倾斜60°、距地面2m放置，起爆后将在地面形成纵向3.7m、横向2.8m的椭圆形破片场。火箭弹战斗部口径85mm、长约320mm、风帽长度约180mm、装药量0.4kg。通过调整火箭弹战斗部在破片场中的前后、左右和高度位置，模拟不同的来袭高度和进入拦截区的不同时刻，同时验证不同破片密度的毁伤效果。破片场的密度、分布均匀性以及破片的侵彻能力通过放置在战斗部下面的钢板靶进行考核，有效破片区的平均密度须大于2枚/dm2，典型结果见图4。参考文献[4]和文献[5]，并通过单项试验确定了重量1.5g的立方体形钢破片，当侵彻速度达到1300m/s以上时能够可靠击爆2mm厚铝壳、内装RDX类炸药的RPG-7类火箭战斗部。

图3 典型的试验布置

3.2 试验结果及分析

试验中观测到RPG战斗部出现结构解体、风帽和内锥罩破坏、装药被击爆、装药燃烧、药型罩被击穿、引信结构毁坏等情况。由于静态试验中引信不能正常作用，但通过战斗部上破片命中位置以及损伤情况，可分析预测引信被击中提前作用、引信失效、战斗部命中装甲后起爆、拦截后的残余侵彻能力，但具体的验证须采用动态试验的方法进行。以下是对静态试验典型结果的总结。

图4 钢板上破片的分布及穿孔

1)战斗部解体

包括战斗部彻底解体、风帽和战斗部分离、药柱从壳体中脱离以及药柱粉碎等情况(见图5)。

2)战斗部被击爆

由于静态试验时并没有配装引信，因此战斗部被击爆是由于战斗部装药被破片击中而起爆。这种情况可由放置在战斗部下面钢板上的爆炸痕迹或地面的爆坑做出判断。

图5 战斗部解体的典型结果

3)风帽和内锥罩损坏

对于采用压电引信的火箭弹，由于内外风帽被击导通，将导致引信瞎火;对于采用碰炸引信的火箭弹，风帽和内罩帽导通将会触发引信，导致战斗部提前爆炸。因此，对于一定密度的破片场而言，引信部件的尺寸以及触发面积的大小会对毁伤模式有很大的影响。由于目前反坦克火箭弹和反坦克导弹的直径均较大，其引信被击起爆或被击失效的概率会更大。典型的试验结果见图6。

4)药型罩损坏、装药损坏或燃烧

装药和药型罩损坏会使火箭弹的破甲能力大幅度下降，燃烧也归结为装药损坏(见图7)。文献[6]对其有深入的研究，其结论对拦截弹药的设计和毁伤效能评估均具有指导意义。

图6 风帽毁坏的典型情况

图7 药型罩毁坏、装药破坏和燃烧的典型情况

5)其它试验现象

试验中，会出现由于破片分布不均匀或破片区未完全覆盖火箭弹战斗部的情况，导致火箭弹战斗部未被破片击中，或损伤轻微，不会对其破甲性能产生影响。这些结果也表明，拦截交会参数以及破片密度、分布均匀性对毁伤效果有很大的影响。

总之，在破片场参数基本一致的情况下，火箭弹战斗部的毁伤模式具有随机性，从结构解体、风帽和内锥罩损坏导致的引信瞎火、药型罩损坏、装药损坏或燃烧等情况都会出现，有时是几种情况一起出现。

4 结论

通过对RPG-7类反坦克火箭弹(静态)在密集破片拦截下毁伤模式的分析和试验验证，得到以下的初步结论:

1)在破片场参数基本保持一致的情况下，来袭火箭弹的毁伤模式具有随机性，同时出现会增加毁伤效果;对主动防护系统而言，来袭弹药战斗部解体或装药被击爆是最佳的毁伤模式。

2)从风帽和内锥罩被损坏的情况分析，引信功能部件的尺寸、作用方式及其触发部件的大小对毁伤模式具有重要意义。由于静态试验中引信不作用，因此对引信的毁伤、来袭战斗部在各种毁伤模式下的残余破甲能力、战斗部撞击装甲起爆后对装甲的毁伤效果等现象必须通过动态试验进行验证。

3)毁伤效果与破片场的参数密切相关，特别是破片的平均密度、分布均匀度等，研究结果可为拦截弹药战斗部的优化设计提供依据。

[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]马晓飞，李圆.破片对薄盖板装药的冲击起爆研究[J].弹箭与制导学报，2009，29(4):170 －172.

[5]陈海利，蒋建伟，门建兵.破片对带铝壳炸药的冲击起爆数值模拟研究[J].高压物理学报，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.