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.     

约束条件对微尺度装药爆轰影响规律研究

采用锰铜压阻法对微尺度装药条件下JO-9C的爆压进行实验测定,得到了不同装药条件下的爆轰传播规律.实验结果表明:在同一装药直径下,JO-9C传爆药的爆压值随约束强度的降低而下降,且直径越小,约束条件的影响越为显著;在同一约束条件下,装药的爆压值随着直径的减小而减小,直径越小,爆压值下降速度越快.研究结果对微型火工品的设计具有指导意义.     

聚能装药用多点同步起爆网络设计

为提高爆炸网络的传爆同步性和起爆能力,以亚微米级 HMX/DNTF 熔铸炸药作为沟槽装药、亚微米级HMX 为基的JO-11C 传爆药作为传爆药,设计了一种聚能装药用“一入八出”式多点同步起爆网络,采用传爆药轴向钢凹法研究了多点同步起爆网络的起爆、传爆、隔爆情况和起爆能力,并应用PXI数据采集仪对多点同步起爆网络的同步时间进行了测试。结果表明：该起爆网络起爆后钢鉴定块的凹陷深度明显且均匀对称分布,同步性误差不超过100ns,起爆能力的钢凹值比JO-9C传爆药的高7.45%。     

小尺寸下装药直径对JO-9C爆压影响实验

实验采用锰铜压阻法对JO-9C在小尺寸装药条件下的爆压值进行测定,得出了各装药直径下的爆压值,并进行了相关理论研究.实验结果表明:小尺寸下装药直径对爆压影响显著,且装药直径越接近临界直径这种影响越大.理论分析得出:这些影响是由小尺寸条件下产生非理想爆轰引起的.最后用ORIGIN软件建立了1.5～5 mm爆压随装药直径的增长模型.     

TATB基PBX及其与HNS复合装药的高速破片撞击安全性

为了获得高速破片撞击下钝感装药的安全性响应规律及传爆药非理想起爆对该过程的影响,采用高速破片撞击试验方法,对TATB基PBX装药(PBX-C04)和PBX-C04/HNS复合装药结构进行了试验研究.基于超压测试、鉴证板破坏情况和残药的理化分析,分析了撞击速度、传爆药非理想起爆及高温对PBX-C04钝感主装药高速破片撞击安全性的影响.结果表明,常温下PBX-C04主装药具有优异的高速撞击安全性,1970 m·s-1的高速破片撞击下仅发生燃烧反应,引入六硝基茋(HNS)传爆药后,相同撞击速度下PBX-C04主装药反应烈度提高为爆燃反应.复合装药结构加热至200℃时,1640 m·s-1撞击速度下,复合装药结构发生了爆轰反应,证明高温可急剧恶化复合装药结构的高速撞击安全性.     

微通道用挤注型传爆药研究

针对沟槽式微通道传爆序列,设计了挤注排气装药技术,采用HMX/CL-20基挤注固化型炸药,研究了其直线沟槽装药传爆性能,确定了较为理想的装药配方。结果表明,该工艺用于小尺寸传爆沟槽装药可行,药体成型平整致密,沟槽装药密度达1.37g·cm-3;理想配方的沟槽装药传爆可靠稳定,截面尺寸1.0mm×1.0mm与0.8mm×0.8mm沟槽通道内平均爆速分别为7 138m.s-1与6979 m·s-1,临界传爆尺寸约0.5mm×0.5mm。     

小尺寸装药爆轰在有机玻璃隔板中的衰减规律

利用锰铜压阻传感器法测量了某聚奥传爆药在不同直径下的小尺寸装药爆轰输出冲击波经不同厚度有机玻璃隔板衰减后的冲击波压力,通过对实验数据进行拟合,得到了有机玻璃介质中冲击波衰减系数与装药直径的指数型关系.实验中传爆药装药密度为90%的理论密度,约束条件分45#钢和有机玻璃两种,装药直径为1.5 mm、3 mm、5 mm和8 mm.结果表明: 衰减系数随装药直径增大而减小,装药的约束条件越弱,这种变化越明显.     

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.     

一种爆炸箔隔板点火器的设计

为提升传统隔板起爆器的安全性及电磁环境适应性,设计了一种不含起爆药的爆炸箔隔板点火器,进行了6种传火序列的传火性能验证试验,确定了2种优化的传火序列装药设计方案。针对优化的传火序列,进行了5种隔板厚度的传火性能裕度试验。结果表明：当传火序列施主端装药为JH-14、隔板厚度为2mm、受主端装药为经过细化处理的JO-9C时,试验后隔板结构完好,输出装药B/KNO3被点燃,并且可以保证设计裕度。研究结果可作为工程设计的参考依据。     

微小型传爆序列装药研究

通过一种采用MEMS技术的微小型引信的传爆序列结构,研究了不同许用传爆药剂在微小型传爆序列中的起爆感度、最佳装药密度。研究结果表明：JO-9C（超细化）的起爆感度较高,传爆序列最佳装药密度为起爆端1.75g/cm^3、输出端1.80g/cm^3,试验结果对小型化传爆序列的设计具有一定的参考意义。     

炸药压制工艺参数对空心装药质量影响的仿真研究

空心装药通常采用压制成型工艺,为了研究工艺参数对装药质量的影响,采用基于连续介质力学的方法,建立了空心JO-9159炸药压制过程有限元仿真模型,仿真分析了JO-9159炸药压制成型过程的相对密度、位移以及等效应力变化规律。在此基础上,针对压制速率、初始相对密度以及摩擦系数3种主要工艺参数对JO-9159炸药压制成型质量的影响进行了仿真与分析。结果显示:压制过程中JO-9159炸药粉末主要是轴向流动,靠近阴模区炸药流动相对缓慢;压制速率为0.5 mm·s^-1时、摩擦系数为0.25时,成型后装药相对密度较为均匀,回弹量较小。     

多点起爆网络装药及性能

为了研究多点起爆网络装药对爆轰波输出同步性及起爆能力的影响,以超细奥克托今(HMX)为主体炸药,硝化棉(NC)为粘结剂,(HMX/NC=95∶5)为沟槽传爆药装药,设计了一种3点同步刚性起爆网络,理论分析和测定了起爆网络在不同装药密度下的同步误差,对比试验了沟槽压装装药技术,对传爆药进行了表征,测试了起爆网络相关的爆轰性能,优化了起爆网络装药结构。结果表明,提高起爆网络装药密度能够增加起爆可靠性和降低同步误差,装药密度从1.17 g·cm~(-3)增加到1.47 g·cm~(-3),起爆网络的同步误差从300 ns降低到150 ns。以JH-2压装药柱作为输出端装药,超细HMX/NC传爆药作为沟槽装药,采用沟槽压装装药技术,可以使同步起爆网络的爆轰波输出同步性约为100 ns。     

多点起爆网络结构参数设计及其同步性误差分析

设计了一种8点环形同步起爆网络,网络结构采用典型的板式结构,传爆炸药为新型纳米颗粒炸药(黑索今(RDX)/奥克托今(HMX)=45%/45%,10%的含能粘结剂,炸药颗粒直径小于100 nm),试验和仿真确定了起爆网络的关键结构参数为:刻槽宽度为1.2 mm,基板厚度为3.8 mm。理论分析起爆网络的同步性,发现所设计的同步起爆网络八个输出端的同步性误差最大值不超过152.2 ns,实验验证表明,所设计的起爆网络同步起爆精度约为170 ns,满足聚能装药多模式战斗部形成外形良好的侵彻体的要求,实弹检验表明,刚性8点同步起爆网络可以形成成型良好,横向偏移较小的射流战斗部,满足聚能战斗部的使用要求。     

新型耐热钝感传爆药2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑性能研究

测试了2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑(DPO)的基本性能,并与六硝基菧(HNS)进行了对比,研究了DPO的安全性和慢速烤燃性能,探索了DPO在冲击片雷管和钝感传爆药中的应用.结果表明:DPO是一种热安定性良好且冲击波感度相对敏感的炸药,基本理化和热性能与HNS相当.DPO能够通过传爆药安全性鉴定试验,可以作为许用传...     

聚能射流对带壳浇注PBX装药的撞击响应

为研究聚能射流对带壳浇注高聚物粘结炸药(PBX)的引爆特性,利用弹径Ф82 mm的聚能装药形成了一种直径细、速度大于7000 m·s-1的高速射流,以及一直径较粗、速度约5000 m·s-1长杆状射流,分别对覆盖有210,255 mm和165,210 mm两组不同厚度钢板的PBX进行了撞击试验。采用高速摄影观测分析了射流撞击下带壳PBX点火引爆的反应过程。用LS-DYNA软件验证了试验结果,得到了不同射流对PBX的引爆能量值。结果表明:弹径Ф82 mm的聚能装药形成的射流能够可靠引爆覆盖小于255 mm厚钢板的浇注PBX,能满足反导弹战斗部毁伤厚壳体目标的需求。     

JO-9159药柱的瞬态热应力研究

本文应用有限单元法对JO-9159药柱的瞬态热应力分布进行了计算,并取得有价值的结果,可用于生产和贮存药柱过程中对环境温度的控制,提供了避免药柱发生裂纹的方法。     

叠层复合装药殉爆安全性试验及数值模拟

叠层复合装药是由两种或两种以上装药通过叠加的方式复合而成,可以通过装药结构设计调控其安全性和能量输出特性。为研究叠层复合装药的殉爆安全性,选取典型高能炸药与钝感炸药组合的叠层复合装药为研究对象,通过数值模拟和殉爆试验研究装药结构对临界殉爆距离的影响规律。结果表明,相比于单一高能炸药PBX-1,复合装药临界殉爆距离可减小53.3%(由7.5 mm减小至3.5 mm),能量降低22.9%;复合装药中钝感炸药厚度必须要达到特定阈值(3 mm)以上才能明显降低复合装药临界殉爆距离;随着钝感炸药占比增大,复合装药临界殉爆距离趋近于单一钝感炸药PBX-2的临界殉爆距离。