TATB基PBX的快速烤燃实验与数值模拟

根据TATB基高聚物黏结炸药(TATB基PBX)异常环境安全性特点(例如导弹发射失败),采用固体推进剂作为燃料开展了带2 mm厚约束钢壳的TATB基PBX快速烤燃小尺寸实验,模拟推进剂燃烧时具有一定约束炸药的响应情况,并且利用实验得到的炸药表面热流通量作为边界条件,采用高阶有限元法对炸药样品升温过程进行了数值模拟。实验中测量了炸药表面温度随时间变化情况,利用温度数据和Duhamel叠加原理计算得到炸药表面平均热流通量在其点火前为19.17 kW.m-2,在此平均热流通量条件下,带2 mm厚约束钢壳的TATB基PBX点火反应时间为95 s。研究结果表明,固体推进剂燃烧会在短时间内引起TATB基PBX点火燃烧反应,但不会发生猛烈的爆燃或爆轰现象。

PVDF计在水中爆炸近场压力测试中的应用

为得到炸药水中爆炸冲击波在一定近场范围内的压力剖面曲线和峰值压力随传播距离的衰减规律,采用在炸药起爆轴线上布置4个PVDF计测量冲击波压力以及在相同实验情况下对炸药轴线上冲击波轨迹进行高速扫描的方法,研究了PVDF计测试近场压力的可行性。结果表明,PVDF计可以用于水中爆炸近场冲击波压力的测量,在量程允许范围内,能得到较准确的冲击波压力峰值;在冲击波强度小于4GPa的情况下,得到了冲击波的压力衰减历程,获得近场压力剖面曲线,对评估舰船抗爆性能具有重要意义。

火箭橇加载试验技术研究

根据空气动力学和火箭发动机的相关理论,针对600 m长无缝滑车轨道,对搭载50 kg有效载荷、速度为45 m/s和搭载100 kg有效载荷、速度为200 m/s的两种双轨滑车进行了理论估算和试验验证。试验中,滑车的速度测试采用磁感应法、激光法和高速摄影法三种方法。试验结果表明,三种测试方法获得的滑车速度值一致,测试结果与理论计算值符合得较好。

半导体桥起爆炸药的实验研究

介绍了用电爆炸半导体桥起爆炸药的实验 :被起爆装药是重结晶泰安 ,装药尺寸5 6mm× 14mm ,密度 1 0～ 1 3g/cm3;装药壳体是直径 6.2mm的紫铜管 ,壁厚 0 .3mm ;采用快速放电的电容器放电装置 (CDU)作为半导体桥起爆炸药的能源。用这种新型半导体桥雷管起爆密度1 0g/cm3的泰安装药所需能量为 2 90mJ,雷管的外观尺寸是6 2mm× 2 0mm ,作用时间t =3 2 7μs,初始装药的到爆轰距离Δr=6 31mm。这种新型半导体桥雷管能可靠起爆密度为 1 64g/cm3的钝化 (含 5%石蜡 )

球形钨合金破片空气阻力系数实验研究

实验研究了理想球形钨合金破片和经历爆轰驱动的球形钨合金破片长距离飞行时的速度衰减规律。实验结果表明:(1)对于理想球形钨合金破片,在同一初始速度条件下,衰减系数为常数,空气阻力系数与初始速度有关,两者成线性关系;(2)对于经历爆轰驱动的球形钨合金破片,由于有轻微的质量损失和变形,速度衰减规律与理想球形钨合金破片有明显的区别,空气阻力系数与飞行速度有关,两者成线性关系。

高量程压力传感器在含能材料燃烧转爆轰实验中的应用

在三种不同的含能材料(JO-9159、B炸药和某推进剂)燃烧转爆轰实验中,使用高量程Y-YD-1254型压电式压力传感器对燃烧转爆轰(DDT)实验中管内不同位置处的压力进行测量。实验结果表明,这种压力传感器测量的压力幅度可以从几个兆帕到十个吉帕,适用于测量固体炸药或推进剂在燃烧转爆轰过程中不同位置处的压力变化,尤其适用于测量燃烧过程中的压力变化。

爆轰驱动对钨珠终点弹道性能的影响

通过实验比较了理想球形钨珠和经历爆轰驱动的钨珠(初始为球形)主要终点弹道性能的差异,结果表明:(1)钨珠经爆轰驱动后,发生轻微的质量损失和变形现象,直径6.0 mm和7.5 mm钨珠的质量损失平均为8.4%;(2)对于理想球形钨珠,在同一初始速度条件下,衰减系数为常数,空气阻力系数仅与初始速度有关,两者成线性关系,而对于经历爆轰驱动的钨珠,衰减系数不再为常数,空气阻力系数与飞行速度有关,两者成线性关系;(3)爆轰驱动明显降低了钨珠的穿甲能力,但长距离飞行后,钨珠仍具有较强的穿甲能力,是破片式战斗部或杀爆战斗部较理想的选择。

梳状靶法研究爆轰驱动全预制破片的飞行规律

为了测量全预制破片在爆轰驱动下的长距离飞行速度,采用梳状靶测量实验方法测量了全预制钨合金破片的飞行速度。介绍了梳状靶测量实验方法原理,给出了典型的梳状靶信号。梳状靶测量实验方法测量的全预制钨合金破片的飞行速度与光幕靶实验方法和理论分析的破片飞行规律进行比较,结果表明,梳状靶实验方法可行,并与高精度的光幕靶测量结果一致。

JOB-9003的动态性能实验

对JOB-9003进行了SHPB压杆实验和逆向Taylor柱实验,研究其在冲击载荷下的动态特性,为进行JOB-9003的本构模型研究提供实验数据基础。通过对SHPB实验获得的应力应变曲线分析得出:在中低应变率范围,JOB-9003应变率对应力的影响成线性关系。通过对逆向Taylor柱实验获得的变形照片分析,发现破坏损伤对材料的力学性能影响显著,不可忽略。利用Taylor实验的结果对SHPB实验中获得的本构模型进行校核,发现该本构模型并不能准确描述处于高应变率下的材料压缩变形。

用电磁粒子速度计实验研究一种TATB基钝感炸药的冲击响应

针对一种新的TATB基钝感炸药(Tx),应用组合式电磁粒子速度计(EMV)测试技术,测量了炸药直接加载、增加有机玻璃隔板以及炸药驱动飞片3种加载状态下炸药内部的粒子速度历程和冲击波轨迹。根据测试结果,分析了不同加载压力下炸药的冲击响应过程。结果表明,炸药直接加载时,加载压力最高,Tx钝感炸药很快达到爆轰状态,到爆轰距离约为1.5mm;在增加有机玻璃隔板、加载压力为14.2GPa时,与直接加载时炸药粒子速度一致,Tx钝感炸药的到爆轰距离明显增加,约为5mm;在炸药驱动飞片、加载压力为9.5GPa时,Tx钝感炸药的粒子速度逐渐降低,存在一定钝化现象,到爆轰距离达到20mm以上。

爆炸箔电参数的测试方法

介绍了冲击片雷管桥箔爆炸的物理含义以及桥箔爆炸中电参数测量的重要性。利用电流测量线圈和高压探头等测试手段，系统测量了特定的点火装置在充电电压V0=7.3kV条件下几种不同尺寸桥箔的电爆炸参数，对实验数据进行了分析，得到了与实验用点火装置相匹配的桥箔尺寸。

用电磁粒子速度计研究炸药反应阈值

用电磁粒子速度计测量不同压力下炸药与有机玻璃之间的界面粒子速度，同时以炸药界面粒子速度为参量研究炸药的反应阈值，获得了低冲击作用下PBX类炸药的界面粒子速度随压力的变化趋势。研究结果表明，电磁粒子速度计是研究炸药反应阈值较好的测试工具。

测量小破片群的光幕靶测试技术

光幕靶测试技术主要用于测试战斗部正常破片的速度以及破片群分布，尤其适用于小破片群速度及破片群分布的测量。文中介绍了激光光幕靶及阵列式光幕靶的测试原理，利用阵列式光幕靶进行了室外爆炸动态实验测试，并对实验结果进行了分析。结果表明：该光幕靶能够精确测量尺寸为5mm的破片速度及破片群分布。

高速摄影法测量破片初速度分布

通过高速摄影相机记录钢靶上的破片穿孔，利用起爆到破片穿靶的关联时间，求出破片的穿靶速度，再通过靶网法计算得到衰减系数α，从而得到每个破片的初速度及破片初速度的分布范围。

锰铜压力计的制作新工艺

将用ACDSEE软件绘制的锰铜压力计图案在电镀后的锰铜箔上使用激光标刻技术“雕刻”出“所见即所得”的压力计，省略了传统工艺制作锰铜压力计所需要的多步工序，减少了制作工序中光、胶、有毒化学物质的污染。用硫化机热压封装锰铜压力计，不使用胶粘剂，提高了高冲击压力下绝缘层的绝缘性能，降低了电流旁路效应。试验检验结果表明，新工艺较传统工艺制作的压力计性能有一定的提高。

球形钨合金预制破片极限穿甲能力的测量

破片弹道极限穿甲能力常用破片对钢靶板的弹道极限穿透厚度来表征。在战斗部静爆试验中，测量了不同厚度的钢靶板在同一位置处的破片穿甲率，获得了不同速度下φ7．5mm钨珠的弹道极限穿透厚度。结果表明：钨珠经爆轰驱动后，发生了轻微的质量损失和变形，保存速度和穿甲能力均有所降低，但长距离飞行后，仍具较强的穿甲能力；在492．8～1116．9m／s范围内，球形钨珠的极限穿甲能力与穿甲速度基本呈线性增加关系。

含铝炸药水下爆炸性能的实验研究

对RS211、HL-1、HL-2这3种含铝炸药和TNT炸药进行了水下爆炸实验,测量了4种炸药水下爆炸冲击波压力剖面和气泡脉动周期,获得了4种炸药水下爆炸冲击波的峰值超压、冲量、能量和气泡能。实验结果表明,在所研究的范围内,与TNT炸药相比,含铝炸药的冲击波能量有明显增加,约为TNT炸药的1.20～1.35倍,气泡能有显著增加,约为TNT炸药的1.50～2.30倍,表明在炸药中加入铝粉对于提高炸药水中爆炸威力是有益的。

含铝炸药水中爆炸冲击波相似律适应性探索

针对含铝炸药非理想性显著的特点,探索其水中爆炸后远场冲击波相似律的适用性。实验在8 kg当量TNT的爆炸水池中进行,在距离爆心不同位置处测量了冲击波压力剖面曲线,得到了峰值压力和压力衰减时间,结合量纲分析方法和含铝炸药的特点,对冲击波相似律适用性问题进行了探讨。实验结果表明,对于含铝炸药来说,存在着峰值压力相似而时间常数不太相似的特点,这与铝粉的二次反应放能有关。

激光干涉仪在微型爆炸容器研究中的应用

介绍一种利用现代光通讯技术发展的单模光纤和光纤无源器件,以及半导体激光光源和高速半导体探测器构成的激光干涉测试系统,该系统可实时测量高频条件下微弱质点的速度和位移。对步进电机及冲击加载条件下,花岗岩表面的粒子速度及位移进行了测量。实验结果表明:该系统工作稳定,可用于高频发散弱应力波的检测;具有非接触测量、不用埋入、不干扰目标运动,测试精度高等优点。