不同密度弹丸对水冰的超高速撞击成坑实验
Hypervelocity Impact Cratering in Water Ice by Projectiles with Different Densities作者机构：中国空气动力研究与发展中心超高速碰撞研究中心绵阳621000
出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)
年 卷 期：2018年第39卷第9期
页 面：1053-1058页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学]
摘 要：为了研究冰冻天体表面撞击坑的形成与演化,开展了水冰的超高速撞击成坑实验。使用二级轻气炮发射1.0 mm直径的球形弹丸,以3 km/s、5 km/s和7 km/s速度对圆柱状冰块进行撞击。弹丸材料包括聚碳酸酯和不锈钢两种,冰块温度为253 K。实验观察到了不同弹丸和不同速度条件下,冰块中撞击坑的形貌特征。对撞击坑直径、深度和剖面形状进行了测量,并与文献中铝弹丸对水冰的撞击坑进行了比较分析。获得了水冰撞击坑特征随撞击参数的变化规律,结果表明:撞击坑直径和深度的主导机制不同,坑深主要由弹丸侵彻作用形成,而坑径主要由冰块的剥落所致;坑深比坑径具有更强的对于弹丸密度的依赖性,高密度弹丸撞击坑直径具有比低密度弹丸更强的对于撞击速度的依赖性;撞击坑体积与撞击能量成正比,高密度弹丸形成的撞击坑直径表现出能量缩比行为,而低密度弹丸形成的撞击坑直径表现出动量缩比行为。
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