印巴“对炮”局势一边倒！案例实操Autodyn仿真中国155毫米火炮弹爆炸

导读：身处疫情危机的印度频频在边境地区发起军事行动，挑起争端，加剧边境局势。据环球网11月14日报道，印巴两军此前一天在克什米尔实际控制线附近，突然爆发大规模血腥炮战。炮战从13日清晨一直打到傍晚，印度方面宣称有6名平民、3名士兵和1名边防警察死于炮击；巴基斯坦方面则宣称有4名平民丧生，这是印巴今年爆发冲突以来的最大伤亡人数，并且印度士兵伤亡人数远高于巴基斯坦。

据媒体报道，自从巴铁接收过中方大批武器包括236门车载式155毫米火炮和SH-15型榴弹炮，在炮战中局势呈现一边倒，印大使严厉**。

一、印巴“对炮”优劣明显

1971年第三次印巴战争之后，印巴双方对克什米尔的控制基本趋于稳定，尽管之后双方并未爆发大规模边境战争，但炮击时有发生。在对巴基斯坦的炮击中，印度方面占据着明显的优势：印度陆军的主要火炮为外购的瑞典FH-77B型155毫米榴弹炮，并且近年来还连续采购了美制M777型155毫米榴弹炮，并且以许可证方式自行生产韩国K-9型155毫米自行榴弹炮。

印度陆军的三种主要火炮全部是北约制式的155毫米榴弹炮，不但火炮口径大威力大，而且口径统一，可以相互通用弹药，这让印度陆军在炮战中占据很大优势。

巴基斯坦方面的火炮就非常繁杂，主要装备有各种美式105毫米、155毫米、203毫米等火炮，还装备有中国生产的122毫米、130毫米等火炮。相对而言，巴基斯坦火炮口径多，种类杂，而且火炮口径普遍偏小，射程也更近，和印度陆军“对炮”时经常处于劣势。

二、中国火炮捍卫巴铁**

2019年12月，巴基斯坦以5.12亿美元的价格从中国引进了236门SH-15型卡车炮155毫米火炮，大大增强巴基斯坦捍卫**的能力。

SH-15型卡车炮

SH-15型卡车炮是我国近年来研制并列装的一款新式卡车炮，该炮的***自用型号为PCL-181型，是目前***正在大量装备的一款新型卡车炮。以往各国陆军装备的火炮主要分为牵引式和自行式两种，牵引式火炮就是我们常见的由卡车拖拽着的火炮，要部署必须要首先构筑炮兵阵地，同时火炮的展开和撤收时间通常在15分钟以上，在当今战场上基本上也就打一轮，然后就会被敌方的反炮兵火力所覆盖，因此生存能力不高。

另外一种自行火炮，由于使用类似于坦克的履带式底盘，因此具备很强的机动性，不需要提前构筑阵地，还可以 “打了就跑”，展开撤收不超过5分钟，因此可以有效避开敌方的反炮兵火力。

三、中国火炮的弹zhong选择

在dan种方面，目前配备有杀伤爆破弹、远程杀伤爆破弹、预制破片弹、子母弹、末敏弹、照明弹、燃烧弹等十余个**，完全满足信息化联合作战针对各种目标的中远程精确火力打击的需求。

早前，世界各国陆军使用的炮弹大多数是常规的圆柱形炮弹。传统的圆柱形炮弹在大气中飞行时会因为大气层的摩擦阻力而导致实际射程远远小于理论射程。

传统的圆柱形炮弹

1、枣核弹——通过优化炮弹外形设计的增程炮弹

枣核弹属于低阻外形增程炮弹，炮弹外形较之圆柱形炮弹更加圆滑，同时长径比较大，由普通炮弹的4倍长径比提升到5.5倍～6倍水平。

国内枣核弹发展是1985年当时的兵器部与加拿大布尔博士谈判引进项目，我国在吸收消化的技术基础上发扬光大，从2000年到今天中国外贸出去的枣核弹多达50万。

2、底凹弹——降低炮弹底部阻力的增程炮弹

传统的圆柱形炮弹在飞行时，受到的阻力分别为头部阻力、摩擦阻力、尾部阻力、底部阻力等阻力。传统的圆柱形炮弹在飞行时底部会形成一个低压区，形成底部阻力。而底凹弹的弹体底部是凹陷进去的，可以减少这部分底部阻力。

底凹弹结构图

除了弹体底部采用凹陷设计之外，底凹弹的弹体外形更为细长、炮弹的整体重心相较于传统圆柱形炮弹更为靠前，弹头弧形部也更加的细长。

3、底排弹——通过底部排气减阻的增程炮弹

底排弹就是常说的底部排气弹，和底凹弹相比，底排弹在炮弹尾部增加了底部排气装置，进一步降低了炮弹飞行中的底部阻力，其射程比底凹弹更远，一般能够让常规传统炮弹增加25%-30%的射程。底排弹是让炮弹底部形成高压区，降低炮弹的底部涡流，进而降低炮弹底部阻力，最终达到增加炮弹射程的目的。

底排弹

四、Autodyn模拟仿真底排弹爆炸

本文通过三维软件creo绘制底排弹简化模型，经过hypermesh软件绘制模型网格，随后导入autodyn软件进行求解，观察底排弹爆炸效果。

弹丸外径定为155mm，长度615mm，绘制1/4模型。壳体选用58SiMn,装药采用OCTOL，引信用7039铝代替。

底排弹模型

输出一定格式文件到hypermesh中，模型如下：

对三个零件进行切分，使其成为可映射的part：

引信模型切分

装药模型切分

装药结构比较简单，可以用一条构造线将模型分成两段。

壳体结构最为复杂，具体需要多切几次，底端圆弧段是难点。

随后对三个体进行网格划分，网格尺寸选用1mm，由于后期计算装药会替换到欧拉计算域中，所以装药的网格可以适当简化。

1/4装药网格

随后，对网格质量进行检测：

网格质量过关后输出文件到autodyn中（笔者在这里进行了1/4模型和全模型两种计算，在此仅对全模型计算进行介绍），替换对应的材料并修改材料参数：

添加欧拉算法的空气计算域，并且将装药替换，定义“流出”边界条件，选择爆炸点位于装药顶端圆心。设定接触、求解时间及输出步后开始解算：

由于autodyn全模型较大，并且没有开启并行运算，80h仅计算到43us。同时运用LS Dyna软件进行求解，采用SPH算法，电脑配置为联想P720图形工作站，计算时间约35min。

五、Autodyn仿真实践和交流

最后，为了帮助大家掌握这种Autodyn仿真分析能力，我把本文的模型文件和源文件放到本文附件，供大家下载和实践，也欢迎大家在下方给我留言，我都会选择性回复大家问题。

感兴趣的朋友可以关注我在仿真秀平台的专栏-lickim——有多年仿真经验，且爆炸与冲击方面有一定了解的仿真工程师。