有机玻璃-空气隔层结构对水下爆炸能量输出的影响

摘要

为探究空气隔层对水下爆炸能量输出的影响,自行设计了不同尺寸的有机玻璃-空气隔层结构,以雷管作为爆炸源,进行水下爆炸实验,获得了不同测试距离处水下冲击波及气泡脉动参数。结果表明,有机玻璃-空气隔层作用下,0.3 m处冲击波峰值压力衰减49.57%~75.93%,0.5 m处衰减59.36%~75.09%,且随着空气隔层尺寸的增大,衰减效果逐渐增强;水下爆炸冲量明显降低,0.3 m处衰减64.48%~82.99%,0.5 m处衰减50.75%~73.68%;第1次气泡脉动压力于冲击波峰值压力的占比明显下降,0.3 m处由20%~32.9%降为3.9%~6.5%,0.5 m处由15.2%~28%降为6.4%~7.7%。此外,随着空气隔层尺寸增大,气泡脉动周期增加,比冲击波能占总能量比重明显减小,0.3 m处由40.98%~37.85%降为13.89%~1.64%,0.5 m处由37.46%~26.37%降为13.33%~2.55%;比气泡能衰减效果减弱,空气隔层尺寸为φ40 mm,φ80 mm时,比气泡能衰减11.6%~17.9%,空气隔层尺寸为φ120 mm,φ160 mm时,比气泡能增长10.9%~41.4%。实验结果对于水下爆破危害防护具有一定的参考价值。