固液装药结构的FAE爆炸抛撒试验研究

针对一种FAE装药结构，对燃料进行了爆炸抛撒的试验研究，得到了装药结构参数对固液混合燃料抛撒和分散的影响规律，试验结果表明FAE装药结构可行，满足设计要求，为高威力FAE培设计提供了依据。     

爆炸抛撒方式对FAE云雾爆轰特性及威力影响的实验研究

为探讨中心药管和径向药管爆炸抛撒对FAE爆轰特性及威力影响,通过高速录像、压电传感器和红外热像仪记录FAE静爆实验。获得两发50kg PO、1.5kg抛撒装药、两种爆炸抛撒作用下的云雾扩散、火球温度、冲击波超压数据。结果表明,采用中心药管和径向药管爆炸抛撒形成的云雾覆盖面积和起爆形态相差不大;后者在云雾和破片均匀性方面优于前者,火球温度比前者增益约12%,冲击波超压比前者增益约20%~35%。     

装置参数对FAE云雾状态的影响

本实验研究了壳体材料、比药量和长径比等装置参数对燃料空气炸药（FAE）云雾状态的影响。结果表明：钢质壳体更利于云雾的径向分散；适当的比药量可形成最优化的云雾尺寸和调节云雾内部浓度；长径比不是云雾最终状态的决定因素。     

FAE云雾成长过程的实验研究

用高速运动分析系统记录了三种质量燃料空气炸药装置静爆实验过程,在对实验结果处理、分析的基础上,划分了云雾成长的三个阶段喷出阶段、过渡阶段和膨胀阶段;给出了云雾最大空洞与燃料装填量的关系式,确定了二次起爆装置位置的经验关系式,计算了燃料临爆前的体积浓度;此外,通过对云雾形状和状态的判读,确定了三种装置二次引爆的最佳延迟时间分别为80ms,120ms和160ms.     

高速运动液体燃料爆炸抛撒模型的建立

高速运动液体燃料爆炸抛撒模型的建立对数值模拟高速运动液体燃料爆炸抛撒形成的云雾过程具有重要的意义。分析了高速运动的液体燃料爆炸抛撒过程,建立了包含液滴蒸发、破碎、碰撞聚合等作用的物理数学模型。用高速运动液体燃料爆炸抛撒建立的模型对初速为200m／s、0m／s的燃料空气炸药进行了数值计算。结果表明,静爆所得的云雾场的参数随时间及空间变化与实验数据吻合得很好,证明本模型能比较有效地反映云雾的形成过程。     

FAE爆轰参数计算与性能设计探讨

采用VLW状态方程及其程序计算环氧丙烷/铝粉燃料的FAE爆轰参数,研究了分散浓度(氧平衡)对FAE战斗部威力性能的影响.结果表明,按照微负氧设计,有利于提高FAE爆轰威力和燃料能量利用率;铝粉配比的增加能提高FAE爆轰参数,但配比过高不利于燃料分散,导致FAE氧平衡不好,反而影响FAE战斗部的威力性能.     

基于量纲分析的FAE爆炸场云雾膨胀半径的计算

利用爆炸相似律和量纲分析法,导出FAE爆炸场云雾膨胀半径的函数关系式,通过实验数据分析,运用最小二乘法给出了较为精确的云雾半径拟合方程,为爆炸规律的进一步研究和爆炸威力的评价提供依据.     

FAE武器在约束空间内爆炸效应的数值模拟研究

为研究FAE战斗部在约束空间内的爆炸效应．文中应用爆炸动力学程序Object MMIC对约束空间内FAE爆炸压力场分布特点的相关问题进行了数值模拟，计算结果与试验结果吻合，为FAE威力性能及相关问题的深入研究奠定了基础。     

近地面云雾爆轰地震波的幅频特性

为了更好地认识FAE爆炸作用的特点，适应该类爆炸现象综合评估的要求，文中通过实验研究了近地面FAE爆炸地震波的特征。研究表明：在一定的实验条件下，装药量相同的FAE爆炸地震波比TNT爆炸地震波具有更高的强度，其地面运动持续时间相当，而加速度频谱趋向于更高更宽的频率范围。     

含微/纳米铝粉燃料空气炸药爆炸特性

利用20 L爆炸装置开展了含微/纳米铝粉燃料空气炸药爆炸特性研究.试验结果表明:微米铝粉中加入5％和10％纳米铝粉后,混合铝粉爆炸压力峰值增幅分别为24.4％和58.5％,最大压力上升速率增幅达到80.6％和103.4％,纳米铝粉含量大于10％对于爆炸效应增加没有明显作用;固液比为30/70的燃料空气炸药,点火能从11.83 J增加到28 J,其爆炸压力从0.28 MPa增大到0.52 MPa,爆炸温度从834℃增大到1118℃,表明增大点火能可以提高燃料空气炸药爆炸参数;提高微/纳米铝粉含量,能够有效提高固液型燃料空气炸药爆炸压力和爆炸温度.     

燃料空气炸药武器对人员毁伤的研究

根据冲击波超压－时间的毁伤原则和失去战斗力比率的伤亡准则，采用最小二乘法推导了冲击伤亡等级方程；利用FAE静爆试验爆炸场的实测数据拟合出爆炸场特征方程，进而预估出FAE对人员毁伤的伤亡等级范围（威力圈）。     

中心装药对FAE燃料成雾特性影响的试验分析

为了优化燃料空气炸药(FAE)装置参数,采用高速运动分析系统,观测燃料云雾的分散过程,研究中心装药对燃料云雾体积的影响规律。试验结果表明,燃料空气炸药装置的中心装药起爆后,燃料开始分散,云雾体积逐渐增大。燃料云雾抛散过程和最终体积与中心装药有关,当中心装药能量较小时,燃料云雾最大体积随中心装药能量增大而增大,当中心装药能量达到临界值以后,燃料云雾的最大体积不再随能量增大而增大。     

几种典型燃料空气炸药威力性能研究

采用VLW状态方程及其程序对燃料空气炸药（FAE）爆压进行计算,并引入云雾威力因子,结合试验,研究了典型液态燃料和固液混合燃料配方对FAE爆轰威力性能的影响规律。计算与实验结果相吻合。     

燃料空气炸药威力的评价方法

燃料空气炸药（ＦＡＥ）对目标的毁伤作用，主要由爆炸场参数（超压－冲量）决定。本文分析了ＦＡＥ爆炸场参数特点与影响毁伤的因素，提出了评价ＦＡＥ爆炸威力的方法。     

爆炸驱动燃料抛散的非理想化特征

利用LS-DYNA对燃料空气炸药(FAE)装置中心装药不耦合系数(De)的最佳值、中心装药偏移和壳体单侧弱化所引起的燃料抛散的非对称性特征进行了研究。计算结果表明:中心装药的不耦合系数并非越大越好,在本研究中,De=2时最佳;中心装药负偏移2 mm时,燃料在正方向抛散速度增大6 m·s-1,在负方向的抛散速度减小13 m·s-1,负偏移量增大,负方向抛散速度减小和正方向抛散速度增大的趋势更加明显,说明中心装药的偏移对FAE燃料的抛散有同向抑制,反向促进作用;FAE装置壳体出现单侧弱化时,装置两侧燃料的抛散速度都降低,同等条件下,采用聚氯乙烯壳体的FAE装置两侧燃料抛散速度减小程度小于采用钢制壳体的FAE装置,这说明速度的减小在使用弱约束时表现轻微,使用强约束时表现显著。     

V形槽内爆炸抛撒水雾形成过程的数值研究

惰性物质悬浮于空气中形成的云雾（例如水雾）能阻挡或抑制火焰和激波传播,对V形槽内装的水进行爆炸抛撒,以形成一定体积的水雾,能抑制火焰和激波的传播。对此装置的爆炸抛撒水雾形成过程进行数值模拟,计算和试验结果有较好的一致性。     

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。     

云雾爆炸场的工程计算

根据爆轰波和冲击波理论对国内外资料和野外试验结果做了分析，并且把云雾爆炸场划分成云雾区、云雾区界面和冲击波区。相应的爆炸超压和比冲量按有关的公式计算，其结果与实验测定值较接近。