聚能射流侵彻隔板形成的前驱冲击波起爆不同温度炸药特性

摘要

弹药在聚能射流作用下的反应机制和响应规律,对弹药安全性研究具有重要意义.针对隔板中前驱冲击波起爆炸药机制及炸药温度的影响,开展实验和数值模拟研究.设计大尺寸装药聚能射流侵彻不同厚度隔板,起爆加热炸药的实验装置,采用上下两端加热和侧面保温的方式,实现炸药均匀加热和温度控制.选取黑索今(RDX)含铝(Al)炸药(炸药配方质量比:RDX∶Al∶粘结剂为61％∶30％∶9％)在不同温度和隔板厚度下进行射流侵彻起爆实验,基于脉冲X光高速照相法,观测射流侵彻过程及炸药爆轰波成长.建立考虑炸药温度变化的射流起爆炸药计算模型,对射流侵彻隔板形成的前驱冲击波起爆炸药进行数值模拟.结果表明:射流侵彻厚隔板形成的前驱冲击波,先于射流到达炸药表面,在传入炸药一定深度后起爆炸药.入射压力介于3.1 Gpa和5.13 Gpa之间,炸药发生隔板中前驱冲击波起爆,入射压力高于5.13 Gpa为直接冲击起爆.RDX含铝炸药温度对前驱冲击波起爆炸药有很大影响,在25～111°C时,随着温度升高,炸药受粘结剂软化的影响为主,RDX含铝炸药对冲击波感度降低;但超过一定温度后,在111～150°C时,粘结剂的影响减弱,冲击感度主要受RDX炸药感度的影响,冲击感度又会增加.