低爆速膨化铵油爆炸焊接炸药的实验研究

为解决当前低爆速爆炸焊接炸药混合均匀性差,爆炸性能不稳定的难题,研究采用硝酸铵与微晶蜡、十八伯胺醋酸盐、稀释剂和水在115～125℃的温度下混溶,并在-0.07～-0.09 MPa下得到一种低爆速膨化铵油爆炸焊接炸药。对该炸药的热安全性、微观结构和机械感度进行了分析,研究了不同布药厚度对炸药爆速的影响,并进行铝/钢板爆炸焊接实验。结果表明,该炸药混合均匀,机械感度低,爆速在1900～2400 m.s-1之间,超声波探伤检测复合率达99%,能满足金属板材爆炸焊接的要求。     

新型粉状铵油炸药实验研究

为解决当前粉状铵油炸药生产工艺复杂,爆炸能量低的难题,在105～110℃将硝酸铵与地蜡、表面活性剂、吸附剂和水混溶制成浆状混合液,并在真空度为-0.07～-0.09MPa压力下脱水干燥,研磨过筛,得到粉状铵油炸药。分析了炸药微观结构和感度,研究了装药密度对炸药爆速和水下爆炸能量的影响。结果表明,该炸药各组分混合均匀,安全性好,当炸药最佳装药密度为0.91～0.94g.cm-3时,爆速大于4000m.s-1,水下爆炸能量接近于理论计算爆热值。     

含双芳-3发射药的灌注炸药爆轰性能

采用灌注成型工艺,将含敏化剂的含能灌注液填充于废弃的双芳-3发射药颗粒的空隙中,制备出灌注炸药。通过见证板试验、高速摄影、空中爆炸及水下爆炸试验分别研究了其爆轰性能、冲击波超压及能量输出特性。结果表明,采用灌注工艺,可制备性能优良的灌注炸药;随着敏化剂含量的增加,炸药的爆轰感度显著提高,但其爆速、冲击波超压及水下爆炸能量输出变化较小;该炸药的密度可达1.52 g·cm-3,爆速6600 m·s-1(Φ60 mm),比例距离为1.65～4.50 m·kg-1/3时TNT当量系数略大于1,比冲击波能及总能量分别为1.57,4.16 MJ·kg-1,高于常用的工业炸药,略低于TNT。     

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.     

一种PYX制备新技术

2,6二-(苦氨基)-3,5二-硝基吡啶(PYX)为淡黄色粉末,密度1.77 g·cm-3,爆速7448 m·s-1,爆压24.2 GPa(计算值)(ρ=1.770 g·cm-3),爆速(7254±16)m·s-1(实测值)(ρ=1.695 g·cm-3),350℃以下热安定性较好,50%爆炸特性落高62 cm(PETN相同条件下11 cm),静电火花感度E50=1.175 J。     

低爆速爆炸焊接乳化炸药的制备与性能

为使乳化炸药的性能满足爆炸焊接用炸药的要求,采用乳胶基质与泡沫塑料和碳酸盐类矿物粉混合制得一种低爆速爆炸焊接乳化炸药。对该炸药的微观结构、流散性和机械感度进行了测试,研究了装药直径对炸药爆速的影响,并进行了不锈钢与钢板爆炸焊接实验。结果表明,该炸药颗粒内部含有空隙,颗粒形状极不规则,流散性好,撞击感度和摩擦感度均为0,当装填密度为0.81 g·cm-3时,炸药的猛度实测值为9.71 mm,当装药直径为16～50 mm时,爆速为1754～2439 m·s-1,基本满足金属板材爆炸焊接的要求。      

自约束结构装药下T2/Q345爆炸焊接研究

为提高炸药爆炸能量利用率,减小焊接药量,提出利用自约束结构装药开展爆炸焊接研究.通过理论计算得到T2/Q345爆炸焊接窗口,并且以T2铜和Q345钢分别作为覆层和基层,采用双层蜂窝结构炸药作为焊接能量,开展T2/Q345爆炸焊接实验研究.研究结果表明以自约束结构的双层蜂窝炸药爆炸焊接得到的T2/Q345复合板结合性能良好,相对于爆速分别为2505 m·s-1和3512 m·s-1单层装药结构炸药,双层蜂窝炸药进行T2/Q345爆炸焊接分别可以节约54.4％和31.4％药量,并且随着碰撞点移动,T2/Q345复合界面从平直状结合转变为波形结合.     

一种高能起爆具制备工艺研究

对起爆具中高能固相炸药PETN加入量、粒度级配、以及PETN与载体炸药TNT熔融混合温度、浇铸温度等制备工艺条件进行了研究,制备了能够被3.6g.m-1导爆索直接起爆、与低能导爆索配套的高能起爆具,其密度大于1.60g.cm-3,爆速大于7000m.s-1,可击穿25mm厚低碳钢板,温度和水中压力实验均符合要求。     

蜂窝结构炸药及其应用

为了解决现行爆炸复合装药方式落后及炸药爆炸能量利用率极低的问题,使用了一种保证装药质量的蜂窝结构炸药,并将该蜂窝结构炸药应用于一次起爆可复合两块复合板的双面爆炸复合技术,由于受到蜂窝材料和双面复板的多向约束,使炸药的临界厚度显著降低,乳化炸药在5 mm厚时,仍可以稳定爆轰。成功地进行了以5 mm厚的蜂窝结构炸药用于2 mm厚的45#钢板和16 mm厚的Q235钢板双面爆炸复合可行性试验。结果表明,与现行的单面爆炸复合相比,在复合相同数量复合板的情况下,炸药的使用量节省了83%,炸药的能量利用率显著提高。试验前,对爆炸复合窗口及复板的碰撞速度进行了计算,得到了复板碰撞速度的上下限(192 m·s-1vp983 m·s-1)及两组实验中复板的碰撞速度1089,863 m·s-1,计算与试验结果一致性较好。     

装药间隙及填充物对炸药爆轰性能的影响

以外径Φ45.5 mm、内径Φ8.2 mm、长度40 mm、密度1.61 g.cm-3的双基推进剂空心药柱为研究对象,在推进剂装药结构中设置一定间隙,并在间隙中分别填充空气、水、沙、木屑、橡胶片、含氧化剂弹性体等材料,研究了间隙及填充物对推进剂爆速及其爆炸作用效应的影响。结果表明:当间隙为2 mm,在间隙中填充空气时,主发药柱被激发后,被发药柱发生爆炸。当间隙大于3 mm,在间隙中仍填充空气时,被发药柱不发生爆炸;当间隙中填充其它材料后,则被发药柱可以被激发,爆速超过6000 m.s-1,10 mm厚的A3钢板能够被击穿。     

高威力复合药剂的研究

结合软目标的毁伤特性,研制了一种具有较好空气冲击波毁伤作用的复合药剂,其主要由硝酸铵(AN)、铝粉、液体功能添加剂和敏化剂组成.通过理论计算和实验研究对药剂配方进行了设计,结果表明,该药剂的爆炸反应过程分阶段进行,与常规炸药相比具有一定的体积爆炸和分布爆炸性质,可利用空气中的氧气参与释能反应,反应时间显著增长,爆炸威力达到2.0倍TNT当量以上.     

柔性多点同步爆炸网络设计技术研究

计算了柔性爆炸网络各部分的输出同步性误差,分析了影响系统输出同步性的主要因素.试制了以银壳柔性导爆索为主要传爆元件能实现一入九出偏心起爆和一入十二出中心起爆的柔性爆炸网络样机.样机的扩爆药柱和导爆索的装药均为聚奥克托今CⅢ.对样机输出性能的测试分析表明,同步爆炸网络均能可靠作用.系统的输出同步性为200 ns左右,比同尺寸同类设计的同步性提高了100 ns以上.     

铝粉对炸药性能的影响

简述了铝粉对混合炸药爆热、金属加速能力、超压和冲量,及对爆燃转为爆轰等性能的影响,提出了含铝炸药性能研究尚需进一步探索的问题。     

油墨炸药的粒度对其传爆性能的影响

研究了油墨炸药的粒度大小、粒度分布对爆炸逻辑网络临界传爆性能的影响。结果表明，炸药粒度及分布、组分混合均匀性对爆炸逻辑网络的传爆性能有很大的影响。     

含铝炸药与一次引爆FAE威力特性对比研究

为比较含铝炸药与一次引爆燃料空气炸药（FAE）威力特性,对JHL-2含铝炸药与一次引爆某燃料空气炸药公斤级爆炸冲击波参数进行了测试。结果表明,在相同装药体积情况下,距爆源水平距离为3m、5m和7m处,JHL-2冲击波峰值超压比一次引爆某燃料空气炸药分别提高了13．5％、39．0％和18．5％,正压区冲量提高了21．5％、22．7％和16．5％,正压作用时间略有下降,说明含铝炸药爆炸威力可以达到甚至超过一次引爆FAE。     

温压炸药爆炸过程的瞬态温度

为了更好地测量炸药爆炸过程瞬时高温,在原子发射光谱理论的基础上,研制了一套瞬态多谱线测温系统,系统的时间分辨率可达微秒级。通过对三种配方温压炸药爆炸过程的实时测量,获得了其温度随时间分布的曲线。曲线的两个峰值如实反映了温压炸药爆炸过程中最初无氧燃烧反应和后续有氧燃烧反应。多组实验结果表明,多谱线测试系统相对偏差低于2.6%,重复性较好,可以部分消除双谱线法中因所选谱线组不同而引起的计算结果的不确定性。     

温压炸药爆炸能量输出的实验研究

为了指导温压炸药配方设计,研究温压炸药能量输出与组分及实验气氛关系,采用水下爆炸的方法,通过冲击波能、气泡能和总能量分析其能量输出特性。结果表明:在实验条件下,冲击波能和总能量在铝粉含量为40%时最大,分别为338.27 k J和2549.84 k J。气泡能在铝粉含量为50%时最大,为16.08 k J·g-1。含氧量是影响温压炸药能量输出的重要因素。     

平面夹层炸药对射流干扰的数值模拟

采用三维有限元程序( LS-DYNA)模拟了射流以不同入射角侵彻装有平面夹层炸药的靶板过程,并和无平面夹层炸药情况进行了对比分析,发现平面夹层炸药爆炸后,运动的面板和背板对射流有严重的干扰和切割效应,使射流偏转、弯曲、着靶点分散,导致侵彻能力下降。对于垂直侵彻,干扰不明显。对于斜侵彻情况,平面夹层炸药结构使射流的侵彻能力下降约58%～75%,干扰程度随入射角的增大而呈递增趋势。     

一种"二入四出"爆炸逻辑网络研究

以爆炸零门为基本元件，设计了通道转换器型“二入四出”爆炸逻辑网络模块，给出了爆炸逻辑网络结构与逻辑关系，并对爆炸逻辑网络的逻辑功能进行了实验研究；以“二入四出”爆炸逻辑网络为基本模块，可以设计三入六出、四入出等复杂结构的爆炸逻辑网络，用于定向战斗部起爆系统。     

装药中的不同间隙对炸药爆轰性能的影响

采用电离法研究了圆环形装药不同间隙以及填充氧化剂胶液后对炸药爆轰性能的影响。实验结果表明：装药轴向间隙对其稳定爆轰影响不明显，填充氧化剂胶液后爆速有所降低；而装药药段长及径向间隙大小明显影响爆轰稳定与否，填充氧化剂胶液后可改变爆轰性能。