温压炸药

摘要： 为了探究一种高含铝奥克托今(HMX)基温压炸药HA-1在典型约束环境下的内爆炸释能特性,在密闭爆炸罐和半密闭的大型双直角拐弯坑道内进行了内爆炸试验,测量了冲击波超压和准静态超压的变化过程,并以同等质量TNT的爆炸参量为参照,分析了该温压炸药各个反应阶段的释能特性。结果表明:在爆炸罐内,HA-1爆炸后的准静态超压峰值约为TNT的1.4倍,体现出了显著的热效应,但冲击波效应并不明显;在坑道中,爆炸冲击波在壁面约束下不断反射汇聚,尤其是经过坑道的拐角后,由于拐角反射增强了局部区域的反射压力,并提高了铝粉在局部空间内的浓度,使得同一测点处的HA-1最大超压峰值和比冲量分别达到TNT的1.7倍和1.2倍。

摘要： 温压炸药的爆炸涉及到起爆、爆轰、冲击波的传播与反射、多相湍流和多模化学反应等,是一个多尺度、多物质、多因素、多物理场耦合过程,深化温压炸药高效释能的关键基础理论,揭示温压爆炸的反应机理并有效控制和利用是温压武器创新发展的关键科学问题,对高威力温压炸药的配方设计、温压武器的研制和使用具有重要指导意义.本文描述了温压爆炸的基本原理,讨论了温压炸药的概念和内涵,从炸药种类、释能特点、能量构成、爆炸反应机制、爆炸效应增强机理、杀伤机制等方面阐述了温压炸药的特征,分析了温压炸药有限空间内部爆炸威力的评估方法以及温压炸药的研发状况,并提出了相关发展建议,以期为高威力温压炸药的设计、温压弹的研制及毁伤评估提供指导.

摘要： 为了提高六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)基温压炸药的能量水平和安全性能,通过分析温压炸药爆炸反应历程,开展了CL-20基压装型温压炸药的设计及性能研究。结果表明:CL-20基压装型温压炸药装药密度2.015 g/cm^(3)、爆热8361 kJ/kg、爆速7815 m/s,30 kg炸药爆炸时在远场12 m处的冲击波超压可对人员达到中度以上的毁伤;且其撞击感度8%,摩擦感度24%;在慢速烤燃、快速烤燃、12.7 mm子弹撞击试验中,炸药响应等级均为燃烧反应,爆轰性能和安全性能优异。

摘要： 为提高温压炸药配方的威力,根据铝热反应的基本原理,在温压炸药固相组分中添加纳米Fe_(2)O_(3),探究通过诱导铝热反应的方式来提高炸药威力的新途径。利用20 L柱形爆炸容器在10 kJ点火能量下研究了不同质量比的微米或纳米铝粉与纳米Fe_(2)O_(3)组成的混合体系的爆炸特性。研究发现,随着纳米Fe_(2)O_(3)含量的增大,Al/Fe_(2)O_(3)混合体系的最大爆炸压力和升压速率呈现先增大、后减小的趋势。当纳米Fe_(2)O_(3)质量分数为5.4%时,混合体系的最大爆炸压力最大。随后,在此配比下开展了混合体系粉尘浓度对爆炸特性的影响规律研究。结果表明,随着粉尘浓度的增加,最大爆炸压力先增加、后降低,在质量浓度为400 g/m 3时达到峰值。结合理论分析认为,纳米Fe_(2)O_(3)的加入能够改善温压炸药固相体系的反应活性,且对铝粉的爆炸剧烈程度有促进和抑制的双面作用。

摘要： 为研究气体环境、铝粉含量、空间体积对温压炸药能量释放的影响,基于气固两相反应流模型,建立有限差分-物质点耦合算法,对温压炸药密闭容器内爆炸流场演化进行数值模拟及实验验证.结果表明,温压炸药在空气环境中爆炸释放的能量高于氮气中,壁面冲击波峰值压力和空间准静态压力的增幅分别在20％和80％以上,空间准静态压力随空间体积的增大呈先增大后减小的趋势;铝粉含量越高,冲击波在传播过程中衰减得越慢,空间准静态压力越高;铝粉燃烧反应度随空间体积的增加而下降,当比空间体积超过100m3/kg时,反应度下降到90％以下,且铅粉含量越高,其反应程度越低.

摘要： 为研究泄压条件下准静态压力峰值及其衰减规律,采用带有泄压口的长方形爆炸室开展了温压炸药内爆炸试验,获取了4种典型比例泄压面积下准静态压力时程曲线,分析了泄压口面积对准静态压力峰值及衰减规律的影响.结果表明,随着泄压口面积的増加,准静态压力峰值、峰值到达时间、上升速率峰值和准静态持续时间均减小,而压力下降速率増加.泄压和密闭条件下的准静态压力峰值qA和q0与泄压口面积A和密闭空间容积V之间满足qAq0=f(VA2/3)的函数关系,准静态压力q(t)满足q(t)/qA=f(A/V)的函数关系;若峰值压力下降不大于10％ 时可忽略泄压对峰值的影响,则A/V2/3应不大于0.0085,与文献给出的A/V2/3≤0.0215相差较大;在现有研究和试验数据基础上,建立了与试验结果吻合度较高的不同泄压口面积下实时准静态压力q(t)的经验公式,可用于泄压条件下的温压炸药内爆炸准静态压力预估.

摘要： 采用自行设计的动态加载装置对HMX基、HMX/NTO基和HMX/FOX-7基3种温压炸药撞击响应规律进行了研究,获得炸药的临界点火速度,并通过密闭燃烧罐分析撞击后回收试样的燃烧特性.结果 表明:3种温压炸药药柱在高速撞击下均经历了冲击、塑性变形、破碎飞散和点火反应阶段;HMX基、HMX/NTO基和HMX/FOX-7基温压炸药的临界点火速度分别为302.9、312.3 m/s和315.3 m/s,NTO和FOX-7能够提高温压炸药的临界点火速度;分析撞击后回收试样的燃烧特性发现,与HMX基温压炸药相比,HMX/NTO基和HMX/FOX-7基温压炸药升压时间分别增加了103.6％和103.3％,升压速率分别降低了17.3％和21.1％,且撞击后的燃烧速率显著降低.

摘要： 为研究铝粉粒径对HMX基温压炸药在密闭空间爆炸参数的影响,对铝粉中位径(D50)分别为2.7μm(配方1)、5.4μm(配方2)、23.8μm(配方3)和96.9μm(配方4)的HMX基温压炸药在球形爆炸罐进行了内爆试验,利用压力测试系统测得了爆炸后的反射波压力曲线,根据反射波超压峰值、冲量、准静态压力、准静态压力上升时间和压力衰减系数5个特征参数分析爆炸能量输出特性.结果表明,随着铝粉粒径的增加,反射波超压和冲量呈先增加后减少的趋势;配方2的反射波超压和冲量最大,分别比配方1高13％和7.4％,比配方3高35.6％和16.8％,比配方4高47.8％和32.7％;配方2的准静态压力PQS最高,分别比配方1高3.9％,比配方3高1.8％,比配方4高1.6％;准静态压力上升时间长短依次为:配方1配方2>配方3>配方4.表明铝粉粒径对反射波压力和准静态压力影响较大.

摘要： 利用ANSYS/LS-DYNA建立了岩土层内温压炸药爆炸作用下坑道衬砌的动力响应数值计算模型,通过流固耦合方法模拟了从炸药起爆到衬砌结构毁伤的全过程,并将毁伤情况与同药量TNT作用下的进行了对比;研究结果表明:相比TNT温压炸药威力更大毁伤区域更广,对坑道衬砌结构的毁伤效应更强,温压炸药作用下的衬砌内表面拱顶部竖向位移、关键部位有效应力、剪应力及钢筋轴向应力都较TNT有大幅增大,坑道衬砌结构有必要提高强度等级以抵御温压弹的侵彻打击.

摘要： 为研究密闭条件下铝氧比对温压炸药爆炸性能的影响,在爆炸罐内测量了不同铝氧摩尔比温压炸药的冲击波峰值超压、冲量与准静态压力值,并用AUTODYN软件对该过程进行数值模拟.研究表明,当温压炸药铝氧摩尔比在0.5～0.8之间时,冲击波峰值超压、冲量与准静态压力值较高,能量输出效应较佳;数值模拟得到的冲击波曲线形态、峰值超压、冲量及准静态压力与试验结果吻合较好;采用Miller余项能较为合理地描述温压炸药的后燃特性.

摘要： 采用数值模拟与实验结果相结合的方法,对密闭空间内温压炸药爆炸冲击波的传播过程进行了数值模拟研究.结果表明:数值模拟和实验测量吻合很好,较准确地再现了温压炸药爆炸冲击波在密闭空间内的传播过程,主峰值压力、后燃压力及压力衰减趋势均与实验相符,显著的后燃效应是温压炸药爆炸冲击波在密闭空间内传播的特征,反射冲击波与爆轰产物的相互作用增强了温压炸药密闭空间内的爆炸威力;通过合理设置网格密度可达到计算效率与准确性的统一.

摘要： 为研究温压炸药在密闭空间内能量输出特性,在RDX基温压炸药中添加不同比例的Al及不同种类活性剂,进行密闭空间爆炸试验,测量了爆炸冲击波参数,从冲击波超压、冲量等方面分析了Al 含量及活性剂种类对温压炸药密闭空间爆炸性能的影响,并运用X 射线衍射技术分析了温压炸药爆炸产物的主要成分.结果表明,Al的质量分数为30％左右时,RDX基温压炸药冲击波参数值最优;等体积条件下,热稳定性更好的KP能在不降低温压炸药爆炸威力的前提下代替AP,更适合作为温压炸药的活性剂;RDX 基温压炸药爆炸产物的主要成分为α型氧化铝且铝粉基本反应完全.试验证明:Al质量分数为30％左右,活性剂为KP时,温压炸药爆炸威力最佳.

摘要： 本文以26m3爆炸罐为试验装置，用1kg的TNT炸药和PBXIH-18温压炸药在罐体内进行爆炸试验，得到两种炸药爆炸冲击波压力曲线和热电偶响应温度曲线。通过对测量结果分析，说明温压炸药在密闭环境下不同能量释放规律，并以TNT炸药为参考标准，评估PBXIH-18温压炸药的温压效应。

摘要： 在巷道中对TNT炸药和某温压炸药进行了实验研究，比较了几种炸药爆炸性能。结果表明，在4到8倍直径处，温压炸药显现出较好平面波特性。温压炸药冲击波峰值超压、冲量等参数在一定距离符合爆炸相似律，得到了相应爆炸相似律系数。计算了TNT和温压炸药的爆炸能量，得出两种温压药爆炸能量分别为TNT爆炸能量的1.18倍和1.14倍。

摘要： 为了准确测量温压炸药爆炸反应过程中三个不同阶段的温度,针对现有测温方法的不足,建立了一套应用光学纤维传输光信号的多谱线连续测温系统,用来研究温压炸药爆炸第一、二阶段的温度;同时选用红外热成像仪研究温压炸药爆炸第三阶段温度.研究表明:利用该方法测得的温压炸药第一、二阶段的爆炸温度可达2000K以上;红外热成像仪可以完整地记录温压炸药后续燃烧阶段火球的形成和发展过程,得到爆炸火球表面各点温度分布及其随时间的变化.

摘要： 基于温压药能量输出机理,采用AUTODYN软件网格映射方法对温压药在地下坑道密闭空间的作用规律开展了数值模拟研究.采用JWL状态方程结合Additional Energy的方法描述温压药的作用状态,并对温压药的二次能量释放进行了实验标定,增加了计算精度.计算结果显示,在地下坑道密闭空间内,温压药的冲击波峰值因壁面反射作用而增强,正压持续时间增长,衰减速度减慢,并出现多峰值现象.

摘要： 通过理论分析和工艺分析得到提高炸药性能的配方需要满足的主要条件,从生成热和生成气体量两个角度,选择铝粉作为高温剂主要成分,并少量添加硼粉、锆粉以及硼氢化钠.测试和分析不同配方时密度、爆速和感度得到:与添加锆粉比较,添加硼氢化钠时爆速平均增加276m/s,添加硼粉时爆速平均增加136m/s;感度方面添加硼氢化钠时降低效果最明显,硼粉次之,锆粉效果最差;添加硼粉密度最小,添加锆粉和硼氢化钠时的密度相近.

摘要： 为了研究温压炸药在坑道中爆炸热毁伤效能，应用热电偶组成的测量系统，对不同炸药在坑道爆炸试验进行温度测试。试验取得TNT、JOLU和WY三种炸药不同距离的爆炸温度曲线。试验结果表明：8kg三种不同炸药在坑道环境中爆炸，与TNT相比，温压炸药温度高，高温范围大、持续时间长的特点。炸药的后燃烧过程和坑道壁面的反射作用，可消耗环境中大量的氧气和形成较大的冲量，具有较强的温度效应。

摘要： 以实验为基础，对比TNT炸药与含铝炸药爆炸后产生的火球半径变化过程，总结二者共同的规律和不同的特点，对比不同装药量炸药火球半径的变化过程，阐述药量对火球半径的影响。

摘要： 本发明公开了一种温压炸药温压效应定量评估的密闭爆炸试验装置，包括罐体，所述的罐体为密闭的双层罐体，在双层罐体之间设置有减震层；罐体一端设置有抽真空管，罐体的另一端开设有加装口，在加装口上安装有密封门，在密封门外侧的罐体上设置有罐体出口；在罐体内壁的圆周上均匀分布有传感器安装板，在传感器安装板上开设有传感器安装孔；在罐体上还设置有进气管、排气管和连接器。本发明建立的密闭爆炸罐环境，模拟了温压弹药实际使用的密闭环境，满足了温压炸药爆炸、后燃烧过程的条件，适合温压炸药温压效应评估试验。

摘要： 本发明属于炸药领域，提供了一种基于内爆炸试验的温压炸药温压效应定量评价的测试方法，包括如下步骤：采用压力传感器、热电偶，获取基准TNT炸药、测评温压炸药在爆炸罐内冲击波超压曲线、热电偶响应温度曲线、罐体内准静态压力曲线，然后对试验数据处理，得到冲击波超压峰值、冲量、热电偶响应温度峰值、准静态压力峰值；计算温压炸药特征参量的TNT比，评价温压炸药的温压效应。本发明以爆炸罐为评价试验载体，以同质量TNT炸药为基准，定量的评价温压炸药温压效应，为温压型战斗部的研制、威力评价提供技术基础。

摘要： 本发明提供一种冲击分解型温压炸药冲击分解分散效应评价方法，本方法采用炸药环结构的一维冲击试验，通过中心药柱的爆轰实现冲击分解型温压炸药的冲击分解分散，以错位放置的气体检测器测定可燃气体浓度，直接评价冲击分解效应，通过高速摄影的火球大小和残渣飞散范围评价冲击分散效应。解决冲击分解型温压炸药的冲击分解分散效应评价问题，优点是：一次试验表征冲击分解分散、表征参数直接有效、操作简单、成本低廉。

摘要： 本发明公开了一种温压炸药半密闭坑道内爆炸综合效应评价方法，该方法依据温压炸药在密闭坑道环境下的爆炸效应特点，确定了该环境下温压爆炸效应表征参量的数据获取方法、测点布设方法、数据处理方法，然后与同质量TNT爆炸效应比较，建立了温压炸药爆炸综合效应TNT当量评价方法。本发明克服了目前采用的由单一参量表征评价温压炸药爆炸效应的不足，全面反映了温压炸药在半密闭坑道环境下的爆炸效应，评价结果更加科学、合理，适用于温压炸药配方的研究和爆炸效应的评价中。

摘要： 本发明属于炸药领域，提供了一种基于内爆炸试验的温压炸药能量释放定量评价的测试方法，该方法通过试验装置的确定，测试温压炸药质量的确定，确定测试温压炸药所需要的氧气量是否满足要求，罐体内准静态压力数据的获取，获取温压炸药的温压炸药的准静态压力峰值，最后得到温压炸药温压效应测试结果。本发明以试验爆炸罐作为试验载体，模拟了温压弹药实际使用的密闭环境，得到温压炸药爆炸准静态压力参量，为温压炸药爆炸能量输出量评价奠定了基础；采用不同气体环境下获取温压炸药有限空间内准静态压力方法，能够分离温压炸药无氧爆燃反应阶段和爆炸过程段释放的能量，得到有氧燃烧阶段释放的能量。

摘要： 本发明属于炸药领域，提供了一种基于内爆炸试验的温压炸药温压效应定量评价的测试方法，包括如下步骤：采用压力传感器、热电偶，获取基准TNT炸药、测评温压炸药在爆炸罐内冲击波超压曲线、热电偶响应温度曲线、罐体内准静态压力曲线，然后对试验数据处理，得到冲击波超压峰值、冲量、热电偶响应温度峰值、准静态压力峰值；计算温压炸药特征参量的TNT比，评价温压炸药的温压效应。本发明以爆炸罐为评价试验载体，以同质量TNT炸药为基准，定量的评价温压炸药温压效应，为温压型战斗部的研制、威力评价提供技术基础。

摘要： 本发明公开了一种温压炸药温压效应定量评估的密闭爆炸试验装置，包括罐体，所述的罐体为密闭的双层罐体，在双层罐体之间设置有减震层；罐体一端设置有抽真空管，罐体的另一端开设有加装口，在加装口上安装有密封门，在密封门外侧的罐体上设置有罐体出口；在罐体内壁的圆周上均匀分布有传感器安装板，在传感器安装板上开设有传感器安装孔；在罐体上还设置有进气管、排气管和连接器。本发明建立的密闭爆炸罐环境，模拟了温压弹药实际使用的密闭环境，满足了温压炸药爆炸、后燃烧过程的条件，适合温压炸药温压效应评估试验。

摘要： 本发明提供一种冲击分解型温压炸药冲击分解分散效应评价方法，本方法采用炸药环结构的一维冲击试验，通过中心药柱的爆轰实现冲击分解型温压炸药的冲击分解分散，以错位放置的气体检测器测定可燃气体浓度，直接评价冲击分解效应，通过高速摄影的火球大小和残渣飞散范围评价冲击分散效应。解决冲击分解型温压炸药的冲击分解分散效应评价问题，优点是：一次试验表征冲击分解分散、表征参数直接有效、操作简单、成本低廉。

摘要： 本发明公开了一种温压炸药半密闭坑道内爆炸综合效应评价方法，该方法依据温压炸药在密闭坑道环境下的爆炸效应特点，确定了该环境下温压爆炸效应表征参量的数据获取方法、测点布设方法、数据处理方法，然后与同质量TNT爆炸效应比较，建立了温压炸药爆炸综合效应TNT当量评价方法。本发明克服了目前采用的由单一参量表征评价温压炸药爆炸效应的不足，全面反映了温压炸药在半密闭坑道环境下的爆炸效应，评价结果更加科学、合理，适用于温压炸药配方的研究和爆炸效应的评价中。

摘要： 本发明属于炸药领域，提供了一种基于内爆炸试验的温压炸药能量释放定量评价的测试方法，该方法通过试验装置的确定，测试温压炸药质量的确定，确定测试温压炸药所需要的氧气量是否满足要求，罐体内准静态压力数据的获取，获取温压炸药的温压炸药的准静态压力峰值，最后得到温压炸药温压效应测试结果。本发明以试验爆炸罐作为试验载体，模拟了温压弹药实际使用的密闭环境，得到温压炸药爆炸准静态压力参量，为温压炸药爆炸能量输出量评价奠定了基础；采用不同气体环境下获取温压炸药有限空间内准静态压力方法，能够分离温压炸药无氧爆燃反应阶段和爆炸过程段释放的能量，得到有氧燃烧阶段释放的能量。