二级炸药的快速激光点火和爆轰传递

在以前的研究中，曾通过热阻丝或激光二极管来点火，用二段式方法（two-stage approach)在二极炸药中实现了爆轰。在当前的研究中，我们又在脉冲式的、固体激光器（棒式）点火的条件下，对这一方法的细节进行了检查。在最初的一系列实验中，用Nd/Glass、Nd/YAG和Ti／蓝宝石激光器，对掺混了石墨的HMX，在高度封闭的、与一个快速的（fast)压电压力传感器结合在一起的光学装置中的点火状态进行了研究。实验参数包括激光功率与时间的关系以及炸药柱的长度。根据这些实验的结果进行了第二批实验，并在点火药柱的末端装了一个薄薄的保险片，这个保险片与低密度的HMX传爆药柱或其它类似的药剂组成的传爆药柱相接触。传爆药柱的安装了一个压电式“到达时间”探测器（time-of-arrival detector)，用来确定整体作用时间。对不同的激光源、保险片厚度和传爆药柱炸药特性等参数进行了研究。整个作用时间小于50微秒，对不同参数的研究表明，还能够进一步缩短作用时间。     

猛炸药的激光瞬时点火和爆轰转换

在以前的研究中，已研制出在猛炸药中达到爆轰的两步方法，其点火可用低能热桥丝或激光二极管完成。在目前研究中，使用一脉冲的固态（棒）激光器详细地考察点火情况。在强约束光装置中装入快速压电力传感器使用钕玻璃激光器、钕／ＹＡＧ激光器、和钛／兰宝石激光器对掺石墨的ＨＭＸ进行一系列初步试验。试验参数包括激光器功率波形和炸药柱长度。这些试验的结果将指导点火药炸药、薄破裂片及与之相接触的低密度ＨＭＸ或其它材料构成     

等离子体射流点火对燃烧转爆轰影响的二维数值计算

采用二维粘性CE/SE方法对等离子射流点火的多相爆轰进行了数值计算,分别以N-S方程和Euler方程为控制方程,对比了等离子体射流条件下粘性对爆轰流场的影响。分析了不同射流温度、时间及初始液滴半径对燃烧转爆轰过程的影响。计算结果表明：粘性作用对爆轰波的传播过程影响甚小,对爆轰参数数值大小有一定影响。提高初始射流点火的温度和时间,可以显著地缩短形成稳定爆轰的燃烧转爆轰距离（DDT）;当等离子体射流已经充分点燃可爆混合物,继续增加射流时间对缩短DDT影响较小。当液滴半径小于50 μm时,爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而增加;当液滴半径大于50 μm时,爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而减小。计算结果对脉冲爆轰发动机（PDE）的设计与实验具有一定的指导作用。     

激光起爆火工品的点火性能和输出特性

本文描述的是运载火箭激光起爆系统主要元件（LIS）的激光起爆动力源火工品（LPC）（或者动力药包）和激光起爆雷管（LID）。评估了这些产品的生产经验和点火性能以及输出特性。点火药用的是Zr/KClO4，确定最适合LPC结构时，KClO4的纤维光学直径和颗粒直径有所不同，经验证有LPC能够用小于0.7W的输入功率点燃。这种结果意味着，LIS能够使用既小又轻的半导体激光器，还证明了使用Zr/KClO4作为点火药的激光起爆雷管的点火性输出特性几乎与目前的电发火雷管相同。另外，对LPC和LID进行了运载火箭火工品要求的环境试验。环境试验以后的LPC和LID的性能没有改变，我们认为LIS在将来将会被实际应用。     

激光器点火的点火药和起爆装置及其由两者组成的系统

激光器点火的点火药含爆炸材料颗粒和光吸收颗粒，其中，爆炸材料颗粒的平均颗粒尺寸小于4微米，即，平均颗粒尺寸大约为1－2微米。爆炸材料颗粒有颗粒尺寸分布，其中90％的颗粒直径比平均颗粒尺寸小2．5倍。这种爆炸材料颗粒可以是BNCP。光吸收颗粒应该由BNCP与光吸收颗粒组合重量的百分之三以上的重量组成，即：大约5％（重量百分比）。光吸收颗粒可以含碳黑。这种点火药用于激光器激发的起爆器装置中，该起爆器有带输入端的壳体，输出端和通向输入端的信号序列室。头部配合到壳体中与信号序列室中光学纤维信号发射端接触的地方。点火药装在信号序列室中与光学纤维信号发射端接近的信号传递装置中。壳体中的输出装药对点火药的点火敏感。     

非电导爆索

本发明介绍一种非电导爆索，它带有外壳（2）、装在该外壳（2）里的爆炸装药（3、4）、次级点火元件（5）（为爆炸装药引爆），有输出级的电延民迟线路（当达到起动脉冲后，它能为次级点火元件（5）提供标定的固定延迟点火）和导入外壳（2）里的点火软件（26），它能使延迟点火元件（20）中的能源充分发挥作用，即起动能源，借此，延迟线路（7）起动。为了提供有于延迟线路（7）的能源的安全性和可靠性及延长迟延时间，该发明建议使用的能源应是一种对爆炸不发挥作用的电解能源。     

奥克托今与碳黑混合炸药的激光起爆研究

在爆炸技术领域正开发研究工业应用的近红外激光二极管以研制光学点火起爆元件,这些光学起爆元件相对的比电起爆元件更具有先天的安全性。但遗憾的是,大多数含能物质不能强有力地吸收近红外区的这种激光能量以便直接通过激光作用于点火。为了解决这个问题,把光吸收添加剂与含能物质可以配制起来以增加光吸收效率。由于碳黑的特殊吸收性能和化学安定性,它总是作为添加剂专门用于激光点火的配方中。为了鉴定出主要的工艺过程以确定含有碳黑的含能物质配方对二极管辐射的敏感度,作为详细研究已经挑选出两种HMX／碳黑混合炸药。通过测量碳黑的反射能力和鉴于它的空间分布来说,描述混合炸药吸收特性的一个模型已经提出。这个吸收模型,连同HMX的化学分解动力学的典型描述,被并入到反应热流程序中。后来的计算成功地预测了碳黑浓度和激光脉冲宽度对点火阈值的影响。     

激光起爆器控制装置保险与解除保险装置

激光起爆军用控制仪,能提供保险与解除保险方案,但没有活动部件。保险与解除保险仪器通过激光能的声－光脉冲偏差,用偏振隔离的方法控制发火能量与爆炸装置隔开,仪器能连续的监测系统的状态,并在军械点火前点火前的任何时候完成100％的机内测试,而不存在提前点火或起爆的危险。仪器有一个计算机控制器,一个固体激光器,一个声－光反射器和RF驱动线路,机内测试的光学仪器和电子仪器,以及有监测能力的系统。完整的光学系统是从激光源到火工品,中间通过光纤电缆,分光器和光学连通口。在仪器操作中,计算机控制器给出一个命令,同时激光器闪光灯发火,保险与解除保险装置打开200微秒,使激光脉冲通过装置。当接收到正确的发火格式命令时,声－光反射器便移动所 选的事件通道,保证系统指向正确的位置。激光能传递通过光纤,光纤中的点火器或雷管对光脉冲很敏感,它在光纤通道的末端发火。同时,事件通道也可用作分光器的单事件通道。机内测试可在军械点火前的任何时候进行。     

电-光保险与解除保险装置

本文描述了武器起爆系统用新型保险与解除保险装置的发展。电-光保险与解除保险装置组合了激光器的光能和光电技术，从而安全并可靠起爆电爆装置。这种光-电保险与解除保险装置使电起爆器与可能导致意外起爆的能源完全隔离。通过纤维光学线传递的光能给起爆器提供能量，起爆器中装的光电能转换器将光能转换成电输出，由光-电能转换器转换的电输出的作用是给起爆器的电子线路以动力，从而使起爆器发火。标准保险与解除保险装置是装在起爆器中并由通过纤维光学线传递的光学数码信号激发。起爆器的机内测试（BIT）性能可为用户提供保险与解除保险状态的实时系统检查和反钏，该设计使用了山迪亚的电-光起爆（EOI）技术专利和Thiokol的已经经过鉴定的半导体桥（SCB）起爆器设计的军标MIL-STD-1512。已经制造出了电-光保险与解除保险装置并成功地进行了演示。这种飞行尺寸（flight-sized)，飞行重量（flight weight)级装置已做好了进一步的工程研制试验准备。     

用Fabry-Perot速度干涉仪对冲击波进行性能检测

以非常高的移动速度检测材料速度的Fabry-Perot速度干涉仪系统（F－PVIS）已研制成功。我们用这种速度干涉仪系统检测了电子枪发射的飞片弹道的速度，这种电子枪可以使薄塑料飞片的速度加速到非常高（高达10km/s)。该速度检测系统由一个1瓦激光器，带透镜的Fabry-Perot校准器，以及与激光器，F－P校准器和与被检测物体光连接的条纹摄像机和光学纤维组成。整套系统可以非常有效地控制所有的光，并能检验从100m/s到若干km/s范围内的速度。目前，我们能够用该系统进行两种类型的速度检测：a.飞片加速期间的速度变化。进行这种检测的目的是检验以电子枪电容器组上的电压为函数，以及以飞片的厚度，直径和质量比为函数的飞片的速度。b．以冲击波，和透明材料如PMMA或者石英为条件的样品界面的时间分辨颗粒速度。根据界面速度可以确定样品中的压力，或是惰性材料，或是固体材料以及爆炸物质。即使是用该系统中最小的放大倍数也能够检测出陶瓷材料（结构）中的颗粒速度。     

应用于陆地导航的简化型最小配置光纤陀螺仪

为了满足陆地导航系统在经济方面的要求，很有必要进一步降低光纤陀螺仪的成本。过去我们一直重视开环、最小配置的接头数目和改进元件。现在我们取消了非基本元件和非基本接头。源－探测器耦合器并不属于Ｓａｇｎａｃ干涉仪的一部分。它被单独用于提供宽频带光源与隔离各个探测器。许多商用激光二极管结合了一个背－面（ｂａｃｋ－ｆａｃｅｔ）光探测器，以监视激光功率。穿过激光器从Ｓａｇｎａｃ干涉仪返回的信号经过激光器，并被这个光探测器接收。通过偏移调制将这些信号与激光器的信号区别开。用这种方式配置的陀螺仪省去了一个直接耦合器和分离的光探测器，并使一个全光纤陀螺仪里最多省去了３个光纤接头。已经将这一原理运用于改进开环光纤陀螺仪的生产。仅仅有２个光纤接头构成的陀螺仪其性能与传统的最小配置相当。     

国外身管武器及其发射药技术的发展(下)

(三)新发展的低易损性弹药(LOVA)发射药低易损性弹药发射药是指能量较高,工作性能满足武器使用需要,破片冲击、枪弹冲击或其它机械冲击作用下不容易引起事故性意外爆炸,在高温和火焰中不易烤燃,不易殉爆,一但发生意外点火后只燃烧而不爆轰的安全性良好的发射药。这是为适应现代严酷战争环境,开展不久的一个有重大影响的项目,已普遍引起了世界各国的重视,有很大可能在本世纪末期开始装备使用。为了弄清弹药易损性的原理,美国陆军弹道研究所研究表明:发射药因碎片而点火的主要历程是一种热传导点火过程。当金属装甲被穿透时,产生大量碎     

用于目标定位和导弹制导的CO_2激光雷达

1、光外差接收的CO_2激光多普勒雷达,可用作目标定位和导弹制导系统。其中定位器发射的光束在捕获到目标后紧接着跟踪目标,并提供一个敌我识别载波信号,同时也作为导弹制导光束和目标显示的标记。 2、在符合摘要1的系统中,定位器光束制导导弹的最初飞行段,目标跟踪飞行段由红外目标寻的头来控制,寻的头接收定位器光束已调制过的激光辐射。 3、在符合摘要1或2的系统中,利用零差或外差探测器作光外差接收。 4、在按前述摘要1-3中任意一条所构成的系统中,发射机含有一台频率稳定的CO_2波导激光器,它包括一个调制器和一个光学发射装置,以及与其相联的一个控制器和一个IFF装置。接收器含有一个光学探测系统、一个分束器、一个调制器(对零差接收产生必要的激光束频移),以及一个光束混频器。通过混频器,定位和制导光束的反射部分与发射光束被混频并输入探测器,由探测器输出的信号被传送到计算装置中,以确定目标的方位、高度、距离和运动的值,同时还被传送到IFF接收装置中。信号进入控制器和跟踪计算器后,便把导弹和制导系统联系了起来。 5、从要求装置符合摘要4这一点看,亦可用激光本机振荡器代替分束器和调制器。 6、在符合摘要5的装置中,本机振荡激光器与主激光器之间有一个固定的和严格规定的频率差。 7、用于目标捕获和弹导制导系统的构成和装配方法基本上如附图所示,可供参考。 8、用于制导导弹飞向目标的装置的构成和装配方法基本上如附图所示,可供参考。     

硝基甲烷与铝粉混合物燃爆特性实验研究

随着新型武器装药的大范围使用,对典型装药燃爆特性参数的研究已成为兵工企业安全生产亟待解决的基础问题。在1 m³密闭爆炸容器内,利用自组建的爆炸测试系统研究了硝基甲烷蒸气的燃爆特性和硝基甲烷蒸气与铝粉尘混合物的燃爆特性。研究结果表明：在实验浓度范围内,随着硝基甲烷蒸气含量的增加,硝基甲烷蒸气与空气的混合物爆燃压力和温度的变化出现一直增大的趋势,爆燃超压在浓度值40%~60%趋于平缓,硝基甲烷蒸气浓度在20%~30%时能够得到最小点火能量的最低值0.7 mJ;硝基甲烷蒸气与铝粉尘混合物,在弱点火条件下随着铝粉尘浓度的增加,压力出现一个极值点,混合物爆燃（或爆轰）压力随铝粉尘浓度变化呈倒“U”形曲线,这一现象基本符合一般可爆性物质燃爆特征。     

光敏炸药柱和药片的激光起爆(英)

本文介绍了高光敏炸药需要解决的四个问题，并用Ｎｄ激光器（脉冲宽度２５ｎｓ）测定了三种过渡金属配位化合物压制药住的临界起爆能，其中高氯酸·３（５）－氨基－４－肼基－１，２，４－三唑合铜（Ⅰ）药柱的起爆阈值约为４０ｍＪ／ｃｍ￣２，比叠氮化铅药柱的小约１０倍；还测定了高氯酸·５－肼－四唑合汞（Ⅱ）与透明的聚合物粘结制成的药片的临界起爆能Ｅ＿ｃ，所得结果：聚合物含量在１０～３０％范围内，Ｅ＿ｃ值逐渐缓慢降低；当超过３０％时Ｅ＿ｃ，值急剧升高。对配位化合物（Ⅰ）言，当聚合物含量为１０％时，Ｅ＿ｃ值随药片中炸药含量（ｍｇ／ｃｍ￣２）的增加而明显下降。结论认为这类过渡金属的配位化合物是对激光敏感的新型炸药；还提到这样的现象：厚药片与单质药片比，其起爆阈值较低，而薄药片则起爆阈值较高，从而表明药片有临界厚度的问题，即当药片薄于临界厚度，即使用于厚药片所需起爆能的１５倍，也不能被起爆，因此认为可能存在激光能在炸药内部产生定域（Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）机理。