海军武器工程导论

损伤预测

当一个弹头在目标附近引爆时，我们可能希望目标在某种程度上会受损。但是，无法保证目标将被销毁或无能为力。有太多因素可能会改变参与的结果。因此，在概率方面只有有意义谈论损坏。

杀死概率(P_k)

为了理解无穷无尽的结果，用非黑即白的方式来看待它是有用的。对于大多数军事行动来说，只有目标从行动中移除才是最重要的。从这个意义上说，目标被认为是“被击毙”的。杀伤概率(P_k）是这种可能性，即目标将丧失能力的统计度量。对于一个弹头，在P_k将取决于靶的性质，特别是它如何容易受到其影响（即，冲击波或片段），并且弹头到目标的接近度。


杀死的概率可以有条件地定义。例如，我们可以谈论P_k如果碎片击中目标。为了澄清这种情况，将在需要时使用下列符号来表示条件P_凯西:

P_k|_打=在P_k如果碎片击中目标。

这里是总体P_k是两个因素的产物，

P_k= P_打P_k|_打，

在哪里：
P_打是击中目标的片段的概率。

在实践中，可能有许多因素对整体P有影响_k．例如，目标必须被探测和定位，武器发射和交付目标，然后可靠地引爆。这些因素中的每一个都将在总体P中添加条件条款_k．

圆形的错误可能

弹头与目标的接近程度也是统计性质的。如果向目标发射了许多弹头，我们可以说从弹着点和/或引爆点到目标的平均距离。或者，我们可以讨论一次发射的最可能结果，结果是相同的。因此，从撞击点和/或爆轰点到目标的最可能距离的测量是可能圆误差(CEP)。定义如下:

CEP =瞄准点周围有50%几率武器会撞击和/或引爆的圆的半径。

为了估计杀伤概率，我们将用CEP作为弹头爆炸点到目标的距离。

损伤水平

有思考过程的两个方面。在一种情况下，会出现损坏靶的不同水平。例如，该目标可以维持其不影响其操作轻微损坏，或者目标可以被完全破坏。在另一个视图，有一些概率目标将从操作被移除，这是P_k．当然，这两种观点是相关的。为了便于描述，我们进行以下联想:

表1。伤害等级和杀死概率。

爆炸效应弹头的损伤标准

有两种主要的方法可以让目标被爆炸效果伤害:衍射和阻力载荷．

衍射负荷的压力的快速应用到目标从所有侧面作为冲击波越过它。它与衍射有关的，因为冲击波前将围绕弯曲和当它通过吞噬靶。

图1所示。衍射加载。

在衍射负载下，冲击波的超压几乎同时施加到物体的几侧。例如，面向爆炸的方形建筑物会感觉到冲击波在几乎同时到达前侧和屋顶。将被压碎的韧性靶（例如由金属制成）。脆性目标（例如由混凝土制成）会破碎。可以从峰值过度压力估计负荷。

假设一个峰值超压为25psi的冲击波入射到一幢标准的平房上。房屋表面积的估算方法如下:

前40英尺x 10英尺。
尺寸:25英尺x 10英尺
屋顶：40英尺×10英尺（仅前半部分）

总:1050英尺²x(144年²英国《金融时报》/²) = 151,200英寸²

如果所有的超压峰值同时被应用到前面，侧面和车顶会的总承载量：

负载= 25 psi x 151,200英寸²= 3.8×10⁶磅。

这是大致1850吨负荷。这是极不可能的结构能够生存下去。


拖动装载来自动态压力。它是作用于表面，其垂直于所述冲击波前面的空气动力。例如，如果我们受到同样的住宅结构，以3磅动态压力的，它会觉得的拉力载荷：

拖动负载= 3磅X400英尺²x 144²英国《金融时报》/²= 172,800磅或

拖动负载=86吨

一般来说，拖拽载荷要比衍射载荷小得多。然而，它适用的时间更长。拖曳载荷也会改变方向，使物体容易撕裂。

图2.将加载。

一些相对柔性的目标不会因衍射负载而损坏。这些相同的目标可能很容易拖动加载损坏。没有刚性固定的目标将被动力抛出，并且可能由几米移位。人员非常容易受到这种类型的损害以及被爆炸抛出的其他物品和碎片袭击的二级威胁。飞机和光器材也可能因拖累而损坏。

纯粹出于学术目的，这里是可能的目标表这表明它们是效果最脆弱的和峰值超压或动态压力的值需要达到三个层次的伤害。

表2。爆炸影响的样品损伤标准。

例子:计算从2000磅TNT当量炸弹到轻型装甲被摧毁的距离。

参照所述动态压力对范围曲线用于参考爆炸（1公斤TNT）我们发现，动态压力的7磅将在约1.5m感觉到。

找到缩放因子w^1/3将弹头大小转换为kg：

2000 LB. = 910千克TNT

W^1/3＝910^1/3= 9.7

因此，效果（7 psi动态压力将被毛毡到一系列

R = 1.5 m x 9.7 = 14.5 m

破碎弹头损伤标准

一般来说，战斗部碎片对某些目标造成伤害的脆弱性取决于动能。初始能量可以从Gurney分析中找到，速度作为距离的函数可以从阻力方程中找到。对于一个典型的碎片，大约是一个120粒，9毫米子弹的大小，200米的速度大约是其初始值的1/3，因此动能下降到其初始值的10%。

人员

基于典型的弹道学号，100焦耳似乎是最小致死动能。这大致相当于从步枪0.22长子弹（40粒）为1000 fps。损伤的下一级是在约1000 J--其对应于0.357 1400 fps的夹套软点（158粒）子弹。这是相当致命的（确切地说取决于它击中）未受保护的人员。最后，围绕4000Ĵ东西足以穿透防弹衣。这是在2750 fps的有点像7.62全金属外壳或.30-06穿甲子弹（166粒）。大致划分为三大类这样的：

光（.22 cal）：100 J.
温和的(。3.57cal.): 1000 J.
重（.30-06 CAL）：4000 J.

飞机

飞行器通常被构造轻金属。给人一种保守的估计，你可以把飞机皮肤的防弹衣的等价物。因此，它需要大约4000 J即可穿透飞机蒙皮。

装甲车辆

这可能是不明智的假设装甲车可以由战斗部停止。装甲，不论数量多少将需要一个专门的炮弹。对于轻型装甲，saboted壳，其具有0.50 CAL外部蹄（木鞋）含有0.30 CAL壳（穿透），其被硬化并成形为刺穿装甲。在几乎4000帧，这可以穿透¾" 钢材。装甲至多约15" 可以通过在700米权衡向上为3.5kg和旅行特殊轮被刺穿/ S（使他们的约850千焦动能）。作为一个经验法则原油，我们可以估算出它需要大约每钢厘米动能的10千焦，以穿透它。这里的损伤标准，容易破碎弹头目标的总结。

表碎片影响3.样品破坏准则。

击中目标的碎片可能数量

由此可以证明，从一个典型的弹头碎片是在远距离一般的杀伤力，远远超过与等同大小的爆炸武器的致命影响。慢慢拖动降低了能量。例如，从一个手榴弹片段可以是危险的范围内的约100微米。然而，在100米×片段被击中的可能性是很小的。只有那些分布在各个方向上这么多的碎片。平均数撞击目标将成比例地降低到1 / R²，其中R是的范围内。我们可以在下面的公式表示如下：

N_支安打= A（N_o/ 4.pR²)

在哪里：
N_支安打为命中目标的预期碎片数;
N_o是从所述弹头片段的初始数;
A是呈现给弹头靶的正面面积;和
R是目标到弹头的距离。

在估计P的时候_k对于破片弹头，你必须考虑预期命中目标的破片数量。多次命中必须得到适当处理。也就是说，正确地操纵概率。多次点击总P_k发现从

P_k= 1 - （1-P_K|_打)^纳希特,如果N_支安打> 1，或

P_k= N_打PK|_打,如果N_支安打< 1

例如:找到P_k从针对人员手榴弹在从爆震2μm时，假设有在约3000 j各自（你可以在该短距离忽视拖拉）200个片段。

最接近P的值_k|_打在4000 J时，表中给出的是0.9，因此，对于单个3000 J片段，预期其概率在0.5到0.9之间是合理的。估计为0.8。

假设一个人出席的人数是100万²对弹头来说，预计命中次数将是

N_支安打= 1（200）/（4p2²）= 4。

因此,

P_k= 1 - (0.2)⁴= 0.9984。

这是为了确保粗测量，但是该计算足以证明从手榴弹几乎没有一个2米将存活，这是众所周知的是真实的。

另一方面，把这个和P比较一下_k5m处。这里只会有

N_支安打= 1（200）/（4p5²) = 0.6

这可以直接看成是被击中的概率，所以

P_k= 0.6×0.8 = 0.5。

所以在500万的时候，一个人可能有50%的存活机会。一般来说，当讨论武器时，有50%的杀伤概率的范围被称为致命的范围弹头。