谢 方，徐天涵，王明洋

（1.武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070；2.陆军工程大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，江苏 南京 210007）

超高速动能武器末端打击速度可达10 马赫以上（1 马赫≈340 m·s−1）。在撞击地表的同时，除了形成巨大的撞击坑，还会产生强烈的地冲击作用，对地下工程造成威胁。

弹靶在不同的侵彻速度下有不同的响应特征，可用特征侵彻速度Map=v0/c0（v0为弹体撞击靶体的初速度，c0= （2H/ρt）1/2为靶体介质特征速度，H为靶体动力硬度，ρt为靶体密度）描述弹体侵彻阶段［1］。Map< 1.5时为固体侵彻阶段，此时弹体变形很小，可视为刚体，靶体介质的压缩呈线性关系；Map>1.5 时，弹体出现质量磨蚀，靶体转入内摩擦拟流体状态；随着速度进一步提高（Map> 4.5），弹体与靶体均进入流体动力学状态。对于现有超高速动能弹侵彻岩石的情况，对应特征速度约为2.0

超高速弹体撞击地面后形成撞击坑，称为侵彻成坑，成坑大小与侵彻破坏区大小和地冲击能量密切相关。目前在侵彻成坑上已有大量试验和理论研究［2-8］，在地冲击能量分配上，现有研究主要针对陨石等天体撞击进行试验、理论和数值模拟研究［9-15］，但这些成果因弹靶作用差异难以适用超高速动能弹毁伤效应的计算。

本文在作者前期理论和试验研究基础上，简要阐明了超高速弹体侵彻成坑的相似关系，厘清了地冲击能量与成坑破坏范围的关系，得到了地冲击能量效率与弹体动能、长径比及介质特性关系，提出了超高速动能弹地冲击等效爆炸当量计算方法。

1 超高速动能弹侵彻效应

超高速动能弹的侵彻效应如图1所示，半径为rp的长杆弹撞击半无限地面，侵彻深度为h，弹体周围岩石依次形成粉碎区、径向裂纹区和弹性区，并产生强烈冲击波。岩……