活性元含量对低附带毁伤弹药近场冲击波的影响

为提高现有低附带毁伤技术方案的近场毁伤威力,通过在分装式低附带毁伤弹药的重金属颗粒嵌层中加入不同含量的活性元材料,优化活性元配比,从而增强近场毁伤威力。开展碳化钨-铝粉-硝酸钠-氟橡胶(Tungsten Carbide-Al-NaNO_(3)-Fluororubber,WC-Al-NaNO_(3)-FKM)复合材料嵌层中不同含量活性元的静爆试验,利用自由场压力测试系统测得爆炸后的冲击波压力曲线。研究结果表明:活性元含量增加至15%时冲击波超压达到最大,在37.5 CD(装药直径)、50 CD处分别提高57.5%和18.2%;活性元含量增加至20%时比冲量在37.5 CD处最大提高25.7%。在试验结果基础上利用数值模拟方法确定活性元后燃反应模型Miller项参数,得出不同含量活性元后燃反应能量释放规律以及活性元组分反应度随时间的变化关系:在理想情况下,随着活性元含量的增加,后燃反应时间减小。研究结果为低附带毁伤战斗部的近场增强设计提供了一种较好的技术策略。

活性元对低附带毁伤弹药的近场超压增强效应

为了实现低附带毁伤弹药的近场爆炸威力增强效应,提出在分装式低附带毁伤弹药的重金属颗粒嵌层中加入活性元成分,以期增强近场超压与比冲量。开展了不同含量活性元的静爆实验,利用自由场压力测试系统测得爆炸后近场及中远场的冲击波压力曲线。结果表明:在重金属颗粒嵌层中加入一定含量的活性元后,冲击波超压峰值和比冲量在37.5倍装药直径处分别提高31.6%和21.3%。根据实验结果,利用数值模拟确定了Miller反应速率模型参数,讨论了活性元后燃反应能量释放规律以及活性元组分反应度随时间的变化关系,在充分燃烧的理想情况下,活性元二次燃烧持续时间可达300 ms,且活性元含量区间极有可能存在最优配比。研究结果可为分装式低附带毁伤武器的近场冲击波区域增强效应及其工程化设计提供参考。