2.1 杀爆战斗部

2.1.1 战斗部基本特征

杀爆战斗部是弹药中应用最广泛的战斗部类型，主要依靠弹药爆炸后产生的爆轰产物、冲击波和破片杀伤目标。图2-1所示为典型的杀爆战斗部结构，战斗部壳体采用金属材料，其内部装填有高能炸药，并可以在壳体内侧装填预制破片，以提高杀伤破片数量。

在引信起爆作用下，内部装药发生爆轰作用，生成的高温高压气体向外迅速膨胀，使壳体破裂，产生高速破片，周围空气在爆轰产物的推动作用下产生空气冲击波，最终通过空气冲击波和破片杀伤目标。另外，爆炸产生的爆轰产物也可在近距离内对目标产生强烈破坏。图2-2所示为杀爆战斗部爆炸时的高速摄影，从中可以清晰观察到爆轰产物、高速破片和空气冲击波波阵面。

根据战斗部壳体类型的不同，杀爆战斗部可分为自然破片战斗部、半预制破片和预制破片三种形式。

1．自然破片战斗部

自然破片战斗部的壳体通常是整体加工，在环向和轴向都没有预设的薄弱环节。战斗部爆炸后，所形成的破片数量、质量、速度、飞散方向与装药性能、装药比、壳体材料性能、热处理工艺、壳体形状、起爆方式等有关。提高自然破片战斗部威力性能的主要途径是选择优良的壳体材料，并与适当性能的装药相匹配，以提高速度和质量都符合要求的破片的比例。与半预制和预制破片战斗部相比，自然破片数量不够稳定，破片质量散布较大，特别是破片形状很不规则，速度衰减快。破片能量过小往往不能对目标造成杀伤效应，而能量过大则意味着破片总数的减少或破片密度的降低。因而，这种战斗部的破片特性是不理想的。图2-3展示了M107型155mm杀爆弹战斗部及弹丸剖面。

2．半预制片战斗部

半预制破片战斗部是破片战斗部应用最广泛的形式之一。它采用各种较为有效的方法来控制破片形状和尺寸，避免产生过大和过小的破片，因而减少了壳体质量的损失，显著地改善了战斗部的杀伤性能。例如，F-1式手榴弹的弹体采用预制刻槽，如图2-4所示，这种独特的结构设计，使壳体的破碎形式可控，大大增强了杀伤破片的性能，特别适合对人员等软目标的杀伤。

3．预制破片战斗部

在预制破片战斗部结构中，破片按需要的形状和尺寸，用规定的材料预先制造好，再用黏结剂黏结在装药外的内衬上。预制破片战斗部的典型结构如图2-5所示。球形破片则可直接装入外套和内衬之间，其间隙以环氧树脂或其他适当材料填充。装药爆炸后，预制破片被爆炸作用直接抛出，因此壳体几乎不存在膨胀过程，爆轰产物较早逸出。在各种破片战斗部中，装药质量比相同的情况下，预制式的破片速度是最低的，与刻槽式半预制破片相比要低10%～15%。因此，相同条件下，预制破片的侵彻能力也相应变弱。

2.1.2 战斗部毁伤能力

杀爆战斗部主要依靠爆轰产物、冲击波和高速破片等元素毁伤目标，包括爆破能力、冲击波毁伤和破片的侵彻。

1．爆破能力

当装填猛炸药的弹丸在地面或地下一定深度爆炸时，形成的爆轰产物和在介质中的冲击波对目标具有很强的破坏作用，通常会产生爆破坑。爆破坑主要是由爆轰产物引起的，炸药爆炸会产生高温、高压、高密度的爆轰产物，爆轰产物的压力可达30～50 GPa，而最坚硬的岩石的抗压强度仅有几百兆帕。岩土受到爆轰产物的挤压和抛掷作用，最终形成爆破坑。爆破坑的大小和深度与很多因素有关。爆破坑的形成会对壕沟、工事等产生破坏，并杀伤内部的有生力量。

2．空气冲击波

弹药爆炸时，产生的爆轰产物会强烈压缩周围的空气介质，使空气的压力、密度和温度产生突越，形成初始冲击波。空气冲击波会对扫过的介质产生强烈的压缩作用，并具有一定的抛掷能力，毁伤作用不容小觑。

空气冲击波对目标的毁伤主要取决于三个参量，分别是冲击波超压峰值、正压作用时间和正压比冲量，其中冲击波超压峰值最为关键。当球形或接近球形的TNT裸装药在无限空中爆炸时，根据爆炸理论和试验结果，拟合得到如下的超压峰值计算公式，即著名的萨道夫斯基公式：

式中，Δpm的单位是MPa; WTNT为等效TNT装药质量（kg）；R为测点到爆心的距离（m）。

炸药在地面爆炸时，由于地面的阻挡，空气冲击波仅向无限空气介质的上半空间进行传播，地面对冲击波的反射作用使能量向这个方向增强。因此，当装药在混凝土、岩石、土壤等介质的地面爆炸时，相对无限空气介质中的爆炸，有效装药量相对增大了，在计算时要对等效TNT装药质量进行适当修正。

3．破片的侵彻

对于杀爆战斗部，破片是在较远距离杀伤有生目标的主要因素。高速破片主要对目标产生侵彻作用，破片侵彻能力的大小与其材料、质量、形状、着靶姿态、着靶速度等因素有关。另外，高速破片在毁伤目标之前，受破片形状、质量、迎风面积、空气密度等因素的影响，速度会有一定程度的下降。如果着靶前，其动能仍大于目标的易损阈值，就会对目标产生毁伤作用。