带空腔爆轰加载装置对驱动飞片的影响

结合实验和数值模拟技术 ,研究了在炸药透镜和飞片之间引入空腔对爆轰躯体的定量影响。计算和实验结果基本一致 ,表明引入空腔的爆轰加载装置可以推动厚度 6mm以上的厚飞片 ,并可以避免飞片中出现层裂现象 ,从而可以实现较低的冲击压力和较长的压力脉宽 。

磁驱动准等熵平面压缩和超高速飞片发射实验技术原理、装置及应用

利用脉冲大电流产生随时间平滑上升的磁压,实现对样品的准等熵平面压缩和超高速飞片发射,是近十年来发展和完善起来的一种新型的强动态斜波加载技术(ramp wave loading).本文简述了其原理、加载装置及数据处理方法等方面的研究进展,同时着重评述利用该技术和方法开展高压物态方程、材料动力学响应方面的研究进展,并对该技术在冲击动力学、天体物理和高能量密度物理等方面的应用前景进行了展望.

多级串联式超高速飞片装置实验研究

叙述了有关多级串联飞片速度的实验研究。首先做了预备实验 ,测得了2 0 0mm炸药驱动钢飞片撞击靶板时的平面范围。设计了测量多级飞片速度的实验装置 ,采用电探针方法 ,在一发实验中同时测量了三级飞片的速度。实验测得 :初级飞片速度为 4 87km/s,1mm厚次级钢飞片速度达到 7km/s ,0 .2mm厚末级钼飞片速度接近 10km/s。

“聚龙一号”装置上磁驱动铝飞片实验的数值模拟

采用二维磁驱动数值模拟程序MDSC2,对大电流脉冲装置"聚龙一号"上的151发次磁驱动370μm厚铝飞片实验、164发次磁驱动330μm厚铝飞片实验进行了数值模拟和分析。数值模拟表明:370μm厚铝飞片和330μm厚铝飞片的磁驱动过程中,VISAR测量的速度不是飞片自由面的速度,而是飞片中邻近自由面最近的固体反射面的速度。这是由于磁驱动飞片发射过程中,飞片自由面部分被烧蚀,密度低于固体密度状态,而飞片自由面和加载面中间的飞片还保持固体密度状态。VISAR测量的激光将穿过自由面的低于固体密度状态的飞片部分,到达飞片自由面最近的固体密度位置再反射回去,获得这一位置的飞片速度。数值模拟的飞片固体反射面速度历史和VISAR测量的速度历史相吻合。

飞片起爆试验装置中能源供给系统的性能

研究了飞片起爆装置中的能源供给系统的工作性能。通过理论分析以及罗果夫斯基线圈测量法对能源供给系统短路放电波形的测试,用示波器记录了短路测试电形曲线和有负载测试波形曲线,所得系统的电参数值为:T<2.0μs,L≤82nH,R≤47mΩ,爆炸箔的工作时间为1.8μm。这些数据表明,所用的能源供给系统可作为飞片起爆装置的能源供给装置。

用激光驱动飞片的试验装置

文章介绍了Kirtland空军基地的Phillips实验室的激光驱动飞片装置,对其设计原则、驱动方法和试验结果进行分析,并指出这种方法的优点和不足。

使用“飞片”高能起爆器烟火品的保险／解除保险装置（SAU）——导弹（发动机和战斗部）用烟火品的起爆

将“飞片”雷管用作保险／解除保险装置中的烟火品对完成导弹发动机和战斗部点火序列很有意义。实际上，发动机点火安全性要求越来越接近于战斗部起爆的安全性要求。低能级和中能级电点火器在设计的点火后没有物理屏障的传火序列中的用途是有限的。飞片雷管因其固有的安全特性不需要这种传火序列屏障，这种特性使其系统在现代化导弹点火序列中非常具有吸引力。电子保险／解除保险装置(ESAD)的解释是以使用飞片雷管或者飞片点火器的“直列式”传火系列为基础，组合了使用电子功能的高安全性能级、高密度组件包装、以及简单设计和测试能力的一种现代化方式。

飞片雷管／EFI雷管和保险与解除保险装置结合使用的MEMS高能作动器

一个EFI或飞片雷管包括一个爆炸箔(或桥丝)、一个飞片和一个隔板(barrel plate)。这个隔板有一个可移动的保险装置(barrier)，它在保险状态时关闭加速膛(barre1)，在解除保险状态时打开加速膛。这个可移动的保险装置从保险状态(关闭状态)滑动到解除保险状态(打开状态)，是由一个MEMS高能作动器控制完成的。这个MEMS高能作动器的一个或多个闭锁装置使可滑动的保险装置处于关闭状态，当受到一个预定的刺激后，闭锁装置打开，释放滑动保险装置，解除EFI或飞片雷管的保险。

飞片雷管用可锁定电——光高电压装置及其方法

保险／解除保险装置包括内部至少有一个凹槽的滑块隔离装置。滑块隔离装置的构成部件为：一个光散射面和一个光反射面；至少一个凹槽上置有至少一个可移动的机械锁：一个线性驱动装置可使滑块隔离装置从保险状态移动到解除保险状态；一块电池；一个激光二极管连接在电池上。当滑块隔离装置处于保险状态时，激光二极管朝光散射面发射出一道光束，当滑块隔离装置处于保险解除状态时，光束照向光反射面：一个光电二极管用于接收从光反射面上反射的光；光电二极管连接一个转换器；转换器连接电容器。

基于CQ一4装置的磁驱动准等熵压缩与超高速飞片发射研究

1999年，Asay首次报道了在Sandia实验室Z机器上开展磁驱动准等熵平面压缩实验。近十年来，磁驱动加载实验技术获得了长足的发展，其中Sandia实验室的Z机器已将铝和钽分别无冲击加载到240GPa和400GPa，发射超高速飞片至45km／s。

“阳”加速器磁驱动平面飞片实验和速度计算校验

脉冲功率驱动源作为磁驱动加载的重要手段,通过调整其电路参数可调节负载电流波形,实现对样品无冲击准等熵加载。在"阳"加速器上,开展了一系列轴对称结构和带状结构构型的磁驱动平面飞片发射实验,电极材料采用不锈钢和LY-12铝。实验中测量了进入负载的电流历史和电极后自由面速度历史,并通过时序控制将两者时间关联起来。本文以测量到的电流历史数据为基础,引入负载电流分布系数,并结合已知的LY-12铝的状态方程数据,计算电极后自由面速度历史和飞片速度历史。通过实验测量自由面速度历史校验负载各个位置的电流分布系数。另外,基于装置参数和实验数据确定了考虑负载电感变化的装置等效电路模型,形成了计算样品压力加载历史和电极后自由面速度历史估算程序。此外,初步分析不同厚度电极的自由面速度历史,获取了电极材料的准等熵加载波剖面信息,观察到一系列准等熵加载下材料动力学性能引起的物理现象。

一种非接触式微小飞片速度原位测量技术

文章提出了一种新的微小飞片平均速度原位测量技术,并研制了速度测量装置。在飞片的飞行路径上设置片激光,通过测量飞片经过片激光的时间间隔及对应的飞行距离,便可获得飞片的平均速度。测量装置的主要部件是高频激光器和高灵敏度光电接收器,无其他复杂或者大型设备,易于与激光驱动微小飞片发射装置等配套衔接,操作方便,成本低。大量试验数据表明,测量装置工作稳定可靠,对厚度不小于3μm、速度不大于10 km/s的飞片,速度测量精度优于5%。

聚龙一号上磁驱动铝飞片发射实验的数值分析与再设计

聚龙一号上PTS-151发次实验中,磁驱动加速370μm厚飞片测得的最大速度为18km/s,磁驱动加速482μm厚飞片测得的最大速度为19km/s。采用MDSC2程序,对PTS-151发次实验进行了数值分析,结果表明:PTS-151发次实验中测量的最大速度的含义不同于以往文献中飞片的最大速度。以往文献中发射飞片在测试过程中自由面未被烧蚀,测试的最大速度为飞片自由面速度;PTS-151发次实验中两个飞片在测量过程中自由面被烧蚀,实验测量的最大速度为飞片被完全烧蚀前的一瞬间飞片内部最后一个固体面的速度。在飞片自由面未被烧蚀之前,370μm厚飞片的计算最大自由面速度仅为7km/s,482μm厚飞片的计算最大自由面速度仅为11.8km/s,远低于测量值。对PTS-151发次实验条件下飞片尺寸进行了再设计,飞片厚度为680μm时最优,既能保证自由面未烧蚀,又使得飞片的速度最大,达到17.5km/s。

细化粉体炸药飞片起爆特性的实验研究

本文运用本实验室设计的飞片起爆试验装置对HMX、PETN、HNS三种细化粉体炸药的飞片起爆特性进行了试验研究。研究表明:细化细粉体炸药的飞片起爆感度高于普通炸药。

一种新型爆炸驱动飞片系统

我们描述了一种用于驱动厚飞片达到高速度而不产生碎片的新技术，并且在一个很大范围内具有非常好的平面性。

冲击加载下梯度密度飞片系统产生准等熵压缩过程的实验技术

为研究固体炸药准等熵压缩过程,采用"钉床"形梯度密度飞片,通过改变飞片尖峰高度并结合火炮加载技术和铝基组合式电磁粒子速度计技术,测试并捕捉了飞片尖峰撞击缓冲层后缓冲层继而冲击固体炸药时炸药前表面及内部产生的准等熵压缩过程,用组合式电磁粒子速度计测试了炸药前表面及内部不同深度处的粒子速度,用冲击波示踪器捕捉了冲击波到达炸药内部各深度处的时刻,进行了不同尖峰高度的对比实验。结果表明,2.5mm飞片尖峰高度下JB-9014靶和聚四氟乙烯(PTEF)靶前表面准等熵压缩时间分别为0.37μs和0.22μs。发现靶前表面有完整的准等熵压缩过程,靶内已经完成准等熵压缩到冲击的过程。冲击波x-t图显示靶内冲击波速度前期稳定,后期衰减。发现当"钉床"(BON)飞片尖峰高度和缓冲层厚度合理配置时,才会在靶样品内部产生较宽时间的准等熵压缩过程。

爆轰产物驱动飞片运动数值模拟

化爆加载装置是研究材料动态响应特性的重要冲击加载装置之一。如果炸药与飞片直接贴附，将难以获得较低的飞片速度，而且飞片中载荷的上升时间较短。为研究材料在冲击压缩低压状态和准等熵压缩条件下的动态响应特性，对利用爆轰产物经过空气隙驱动飞片运动的加载装置进行了二维数值模拟，获得了一些规律性认识。

一种空间科学应用的新型超高速发射装置

文章介绍了一种新型超高速发射装置(HVL)。通过使用一种叫做“枕”的密度梯度变化的冲击器将飞片无损伤地加速到超高速。这个技术已用来将1mm厚的铝、镁、钛(克量级大小)的飞片发射到10.4km/s,将0.5mm厚的铝、钛(半克大小)飞片发射到12.2km/s。

CQ-4装置电磁驱动能力分析

利用磁流体力学程序对流体物理研究所设计研制的电磁驱动装置CQ．4在充电电压分别为75．6kV、80kV、85．1kV情况下装置发射飞片的能力进行了模拟计算。CQ-4装置设计的输出电流峰值为3-4MA，上升时间小于500ns（10％～90％），该装置主要用于磁驱动准等熵压缩与高速飞片发射实验研究。计算给出了三种充电电压下装置驱动不同尺寸飞片的结果，从而指出只有合适的厚度才能获得最佳的驱动效果，初步估计在CQ-4上可将质量为数克的飞片加速到10～13km／s而不会被融化，其形成的射流速度可达20km／s。由于本文的计算没有考虑装置结构系数，计算得到的飞片速度比实验中获得的结果高。

爆轰产物会聚流增压装置的二维数值计算

本文用二维流体、弹塑性体的多层介质的欧拉型编码即HELP程序对爆轰产物会聚流增压装置进行了数值计算。计算结果与实验基本符合,计算给出的流动图象可以说明实验中出现的一些现象。