微通道挤注药剂配方与装药工艺研究

针对起爆逻辑网络,探索采用奥克托今（HMX）基塑性粘结炸药作挤注型传爆药,运用分段挤压注入沟槽的工艺方式对直线微通道装药。通过正交试验研究了HMX粒度、Viton A含量、增塑剂种类及用量对装药与传爆性能的影响。结果表明,实验塑性炸药挤注工艺用于小尺寸传爆沟槽装药可行,装药致密、均匀;细化HMX含量为97%的传爆药不适于挤注装药;粘结剂低于3%时,挤注药体成型变差;增塑剂用C2与C3的塑性炸药表面更平滑,柔韧性更强;达到可传爆密度的前提下,HMX中小粒度颗粒维持相当含量是沟槽传爆药可靠传爆的必要条件;E级HMX 47.5%、细化HMX 47.5%、Viton A 5%、增塑剂C3 2%（外加）为最优挤注型传爆药装药配方,装药平均密度1.44g/cm3,1mm×1mm沟槽内平均爆速达6959m/s,直线传爆临界直径0.5mm.     

起爆逻辑网络用挤注型传爆药研究

为了提高起爆逻辑网络传爆药的装药技术和综合性能,研究了用于传爆药的PBX类炸药配方和挤注装药工艺,通过试验获得的PBX配方为(质量百分数):主炸药HMX 83%,粘接剂HTPB 6.0%,增塑剂DOS 6.0%;PBX传爆试验结果表明:在模具沟槽尺寸深度均为1.0mm、宽度为0.8～1.0mm的情况下,爆轰波传播比较可靠;并测得传爆药装药密度和爆速均值分别为(1.18±0.08)g/cm~3、(7721±200)m/s。     

微型爆炸网络用DNTF/HMX基传爆药研究

为了使爆炸网络装药在实现高爆速、高安全和小临界尺寸传爆的同时满足装药均匀性好、爆速极差小的要求,以3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)和奥克托今(HMX)为主体炸药,以含能聚合物聚叠氮基缩水甘油醚(GAP)为粘结剂,配以其它助剂,设计出一种适用于微小尺寸爆炸网络的DNTF/HMX基传爆药配方,并采用微注射工艺将其装入到微型爆炸网络沟槽中。采用扫描电镜(SEM)表征了主体炸药颗粒粒径和形貌并观察和测试了装药表面;采用X射线衍射仪(XRD)测试了主体炸药和装药后炸药的晶型;采用直线传爆临界尺寸实验测试了传爆性能;采用撞击感度与冲击波感度实验测试了配方的安全性能。结果表明:配方的炸药组分固含量为85%,固化成型后装药表面平整,颗粒分布均匀,炸药晶型未发生变化,沟槽中装药密度可达1.6 g·cm~(-3)(理论密度的92%)以上。在此装药密度下,该配方的直线传爆临界尺寸为0.6 mm×0.6 mm,在0.8 mm×0.8 mm的沟槽中爆速为7558m·s~(-1),爆速极差为29 m·s~(-1);撞击感度特性落高为45.2 cm(5.0 kg落锤),冲击波安全性试验小隔板厚度值为8.74 mm。     

逻辑网络起爆器等比压装药技术研究

针对逻辑网络起爆器直径小、长径比大、多拐角结构特点和太安(PETN)基腻子炸药粘度大的性能特征,研究了多流道等比压装药技术,确定了较佳的装药工艺条件为比压80 MPa,保压时间30 min。对等比压装药(0.3 mm×0.3 mm～2.0 mm×2.0 mm)不同沟槽截面尺寸和不同装药拐角(108°～160°)对爆速的影响规律,以及装药最小传爆沟槽尺寸和最大传爆拐角进行了考察,并对等比压装药的理化均匀性、波形同步性进行了试验研究。结果表明,逻辑网络起爆器的最小沟槽传爆尺寸为0.3 mm×0.3 mm,最大传爆拐角为150°,其装药密度范围为1.504～1.507 g.cm-3,装药成分差为0.34%～0.56%,波形同步分散性在0.03～0.05μs之间。     

超细钝感HMX小尺寸弯曲装药爆速亏损研究

为了研究超细化钝感HMX在小尺寸弯曲装药条件下的爆速亏损现象,从理论上推导了爆速亏损与装药曲率半径的关系式,并通过试验分别测定了在沟槽尺寸为0.6 mm×0.6 mm、0.8 mm×0.8 mm时的弯曲装药爆速亏损,利用最小二乘法确定了两种尺寸下爆速亏损与装药曲率半径的半经验关系式分别为D|d=0.6=(D|d=0.6)/(DJ)·(0.753)/(Rd0.6)、 D|d=0.8=(D|d=0.8)/(DJ)·(0.734)/(Rd0.6).研究表明,弯曲装药爆速亏损的经验表达式和半经验表达式能较好地吻合.     

一种微小型错列式传爆序列的研究

针对微通道传爆,设计了一种装有条形导爆药的微小型错列式传爆序列,改进了条形装药的压装方法。在条形导爆药两端分别使用微小型电雷管和传爆管作为输入和输出,形成具有两个直角的传爆通道,进行雷管对正的传爆试验和雷管错列的隔爆试验。结果表明:改进后的压装方法工艺性良好;0.8 mm药高的条形导爆药传爆可靠,雷管与导爆药最近距离为2 mm隔爆安全。     

短通道二级传爆序列导爆索组件输入端的设计及性能研究

以长通道三级传爆序列导爆索组件输入端的结构为基础,综合考虑了影响传爆可靠性的因素,设计了短通道二级传爆序列导爆索组件输入端。经过筛选试验,输入端装药选为PETN,药量为100mg,装药密度为1.55g·cm-3,电起爆器与输入端间隙为1.7mm,输入端与限制性导爆索直接接触(无隔层),传爆裕度试验结果表明,输入端结构设计合理,满足可靠传爆的要求。     

“原位”合成铜叠氮化物的爆速测试

为了测试铜叠氮化物的爆速,采用多层叠片装药方式制成长药柱,将镀在约束壳体表面的细金属线用作特殊的探针,测试了两种装药直径(0.8mm、1.0mm)下的爆速。测试结果表明:采用该特殊探针测试铜叠氮化物装药爆速的结果一致性好;当装药厚度达到0.9mm时,铜叠氮化物已经达到稳定爆轰状态;装药直径为1.0mm时的平均爆轰速度为5 317 m·s~(-1),大于装药直径为0.8mm时的平均爆轰速度5 229 m·s~(-1)。     

小尺寸传爆药爆轰反应区厚度研究

利用双灵敏度VISAR测试了小尺寸传爆药装药的爆轰反应区厚度.试验采用JO-9C和HNS传爆药,装药直径为6mm和4mm,约束条件为45~#钢和有机玻璃,利用4μm厚的铝箔作为粒子速度载体,得到了装药与LiF窗口界面粒子速度的全过程.结果表明:JO-9C小尺寸装药的反应时间约为40ns,相应的反应区厚度约为0.22mm和0.23mm;HNS小尺寸装药的反应时间约为120ns,相应的反应区厚度约为0.60mm.     

用连续爆速法测定工业炸药爆速

采用电测法和连续速度探针法分别测量了粉状乳化炸药和乳化炸药的平均爆速和连续爆速.结果表明,粉状乳化炸药在装药密度为850 kg·m-3和820 kg·m-3时,平均爆速分别为4526 m·s-1和4020 m·s-1; 稳定爆轰时连续爆速范围分别为4300～4600 m·s-1和4000～4300 m·s-1.乳化炸药在装药密度为900 kg·m-3和840 kg·m-3时,平均爆速分别为4384 m·s-1和2345 m·s-1; 连续爆速范围分别为3370～4592 m·s-1和2871～3420 m·s-1.显然,平均爆速测试结果与连续爆速的测试结果吻合很好,且连续速度探针法能满足准确测量工业炸药在装药结构中爆速连续变化的要求.     

JO-9C小尺寸传爆药驱动飞片影响因素模拟仿真研究

为优化传爆序列中传爆药驱动飞片性能,建立小尺寸传爆药驱动飞片作动的仿真模型,提出了一种获取传爆药爆轰产物JWL状态方程参数的计算方法。设计了典型传爆药JO-9C驱动飞片试验,验证了仿真模型和计算方法的准确性。提出了采用飞片速度和动能共同作为其效能评价的参量,研究装药结构、加速膛直径和飞片厚度等因素对飞片效能的影响规律。结果表明：装药长径比为1.5时可兼顾飞片速度与装药量;加速膛直径应不大于装药直径,可获得良好飞片形貌及较高飞行速度;飞片厚度过薄可能会出现断裂。以5 mm直径JO-9C装药结构为例,最优设计为：装药长径比为1.5,即装药高度为7.5 mm,加速膛直径为5 mm,飞片厚度为0.3 mm,此时飞片速度为1 663 m/s,动能为51.79 J.     

一种以HMX为主的挤注传爆药安定性研究

以不同粒径奥克托今（HMX）为主体炸药,VitonA(氟橡胶)为粘结剂,加入增塑剂A,制备出一种挤注传爆药。对传爆药的5s延滞爆发点、DSC、内相容性、金属腐蚀性进行了测试研究。结果表明：该以HMX为主的挤注传爆药的热稳定性好,其炸药组成的各组分内相容性良好,对金属铝及其氧化物无腐蚀性,该挤注传爆药满足应用要求,大规模的爆炸逻辑网络装药以及装药成品的长时间保存。     

DNTF基钝感传爆药冲击波感度与小尺寸传爆性能研究

为了改善DNTF基传爆药的冲击波感度,同时不显著降低其沟槽装药传爆性能,选择了几种钝感炸药和钝感剂,研究了其对DNTF基传爆药传爆能力的影响,并测试了钝感配方的冲击波感度.结果表明:当DNTF与TNT、DNAN形成低共熔体,并采用TATB、石蜡、聚酯混合钝感,体系中DNTF含量为50％～ 60％时,装药爆轰波直线传播的...     

一种低能量银导爆索的设计

为研制一种低能量银导爆索,从装药与直径方面进行了设计,并分析装药密度、软化处理、弯曲试验对导爆索爆速的影响.试验结果表明:所设计的导爆索直径为1.0mm,装药量为0.5g/m,爆速为5 800m/s;装药密度下降以及软化处理均使爆速降低;在相同条件下,低能量银导爆索的柔性比装纯炸药的银导爆索差.该导爆索作用可靠、爆速精度较高,可用于微秒级延时装置.     

超细钝感HMX小尺寸拐角装药爆轰延迟时间研究

为了研究超细钝感HMX在小尺寸拐角装药条件下的爆轰延迟现象,对影响爆轰延迟时间的因素进行了分析,采用量纲分析法给出了拐角延迟时间的理论表达式;测定了沟槽尺寸为0.8 mm×0.8 mm、0.6 mm×0.6 mm的拐角装药爆轰延迟时间。结果表明,在相同的拐角角度下,d=0.6 mm时拐角装药爆轰延迟时间更长,α=2π/3时还出现熄爆。以理论表达式和测试结果为基础,采用最小二乘法原理得出了待定系数k与m分别为365.8和4.75,得到了拐角延迟时间与拐角角度关系的半经验关系式。     

微型装药药高比对输出爆压的影响

采用锰铜压力传感器测定了Ф2mm×5mm雷管在不同起爆药药高与主装药药高比值时的输出爆压，并结合其起爆MEMS引信传爆序列的能力，分析起爆药高度与主装药高度的比值对微型雷管输出威力的影响。结果表明：对于Ф1．6mm装药直径的微型雷管，起爆药CMC-Pb（N3）2的药高不应小于1．6mm；当起爆药与猛炸药装药高度为1：1时，微型雷管输出爆压最大。     

传爆药柱直径对主装药爆轰成长特性的影响

为了更好地研究传爆序列中主装药在传爆药作用下的爆轰成长特性,采用高速扫描相机,捕捉主装药柱中爆轰波沿侧面轴线的传播轨迹,结合数值模拟计算分析了起爆传爆过程。研究表明,与奥克托今（HMX）基理想炸药相对比,传爆药的尺寸变化对TATB基非理想炸药爆轰波的发展过程影响更明显,特别是当传爆药柱尺寸减小至Φ10 mm×5 mm时,TATB基炸药爆轰波的成长距离更长,爆轰波发展至40 mm位置处才趋于稳定爆轰。与一维冲击起爆过程不同的是,小尺寸传爆药柱冲击起爆作用下,主装药柱中爆轰成长过程表现为二维效应,因此沿轴向和径向化学反应速率的明显差异对爆轰传递的可靠性起重要作用。     

沟槽通道挤注装药技术研究

研究了用于小尺寸沟槽通道的挤注装药工艺，对两种混合炸药的挤注密度分规律进行了讨论。     

限制性模块化传爆装置可靠性试验

采用试验方法对某型战斗部的约束性传爆装置可靠性进行了研究和验证.引信输出装药与传爆装置输入装药的拉距试验表明,临界起爆距离在最大设计间隙的4～5倍之间;传爆装置传爆验证板单元试验和战斗部静爆试验表明,约束性模块化传爆装置能够可靠传爆和起爆主装药.说明传爆装置采用模块化结构设计,提高了其本质可靠性.     

超细钝感HMX小尺寸沟槽装药爆轰波传播临界特性研究

选用粒径为587.3 nm的HMX,以LZ12为基板材料设计不同沟槽尺寸,采用精密压装法装药,对超细化钝感HMX在小尺寸沟槽装药条件下的爆轰波传播临界特性进行了研究。结果表明,在设计装药密度为1.77 g.cm-3时,超细化钝感HMX沟槽装药直线传播的临界尺寸约为0.4 mm×0.4 mm,极限尺寸为1.2 mm×1.2 mm,拐直角传播的临界尺寸为0.5 mm×0.5 mm。