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%。     

同步起爆网络精密压装装药技术研究

结合同步多点起爆网络的设计方法及其对爆轰波输出同步性的要求,设计了“一入四出”偏心式圆周线同步起爆网络,提出并试验了ー种新的网络装药技术一精密压装装药技术,对其爆轰波输出同步性进行了理论分析,并用探针法测走了其爆轰波输出同步性。研究结果表明：用误差分析的方法分析同步起爆网络的爆轰波输出同步性是可行的;采用精密压装装药技术可以使该同步起爆网络的爆轰波输出同步性小于80ns,与理论计算值相符,能满足EFP战斗部的要求。     

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。     

环锥形传爆药的多点同步起爆网络的设计

提出了将多点同步起爆网络用于起爆新型传爆药装药结构,以提高传爆药起爆能力的方法;研究了“一入四出”、“一入八出”同步起爆网络的设计方法,并分析了其同步时间表达式及同步时间的影响因素。分析表明：网络的机械加工精度、装药密度的一致性和爆轰波拐角偏差是主要影响因素。     

一种柔性线同步起爆网络的设计与实验研究

为了减小柔性同步起爆网络设计时分束转换接头的尺寸,保证爆轰波输出同步性和导爆索与转换接头之间的连接强度,提出了一种导爆索分束方法,设计加工了外观尺寸为Φ5 mm×6 mm的转换接头,加工了"一入二出"和"一入四出"线同步起爆网络原理样机,进行了爆轰波输出时间同步性测试和同步性偏差分析。研究结果表明,小尺寸转换接头作用可靠;"一入二出"和"一入四出"线同步起爆网络的爆轰波输出同步性偏差分别为不超过34 ns和不超过73 ns;分束转换接头间的传爆药柱-导爆索界面差异影响爆轰波输出同步性。     

环形传爆药柱多点起爆数值模拟及威力测试

为了提高传爆药柱起爆钝感弹药的能力,根据冲击波汇聚技术原理设计了环形传爆药装药结构.配合环形装药的尺寸,根据小尺寸装药爆轰理论设计了4点和8点同步起爆网络.用ANSYS/LY-DYNA软件分析起爆点个数对环形传爆药柱输出波形的影响,并进行了试验验证.结果表明,利用多点同步起爆网络起爆环形传爆药柱能有效提高传爆药柱的输出威力,在保证较小同步时间偏差的情况下,增加起爆点个数有利于提高环形传爆药柱的输出.     

一种高输出威力的同步起爆网络研究

为可靠起爆定向战斗部，设计了一种刚性基板和柔性导爆索结合的“一入三出”新型起爆网络，输入端采用半导体桥雷管与JO-11C药柱紧密接触，在刚性基板沟槽内放置的银制导爆索连接输入端JO-11C药柱和输出药柱。经过仿真模拟对比毁伤效果，设计了传爆药柱直径分别为10,20,50 mm的三级输出传爆序列；理论分析起爆网络的同步性，计算得出起爆网络同步性误差为253 ns，同步性试验表明起爆网络的3路时间误差最大为290 ns；起爆能力测试表明三点同步起爆网络的输出威力满足定向战斗部的使用要求。     

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。     

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。     

反再人头战斗部

反高空高速再入大气层目标的导弹战斗部,由近炸引信起爆,其组成为:形成破片雨的壳体、外部装药(带传爆系列)和内部装药。内外部装药由一径向空间隔开。内部装药也有传爆系列,它的爆轰波可穿过径向空间起爆外部装药,但外部装药的爆轰波却不能起爆内部装药,两部分装药的安置形状能使壳体形成各向同性的辐射状破片雨。     

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。     

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。     

单质炸药在等离子体作用下的起爆响应

为了得到单质炸药在等离子体作用下的起爆响应规律,以镍-铬(Ni-Cr)丝和钨丝电爆炸作为等离子体产生源,进行了单质炸药的等离子体起爆实验,采用示波器测定等离子体的电压和电流,以见证板判定炸药是否爆轰。结果表明,Ni-Cr丝等离子体对奥克托今(HMX)的起爆能力强于钨丝等离子体。选用粒度21μm和140μm,装药密度相差10%的HMX起爆,粒度较小和装药密度较小时,HMX的等离子体起爆响应更剧烈。单质炸药奥克托今(HMX),2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105),1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7),N-脒基脲二硝酰胺盐(FOX-12),三氨基三硝基苯(TATB)可被等离子体起爆。2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)由电爆炸产生的热作用引燃。炸药的Ni-Cr丝等离子体感度顺序为:HMXLLM-105≈FOX-7FOX-12TATB。推断等离子体起爆炸药的机理为混合起爆。提出了基于等离子体的颗粒燃烧模型。     

抗过载炸药装药侵彻安全性试验研究

针对炸药装药侵彻安全性问题,从主炸药粒度、颗粒级配和装药工艺出发,研制了一种可以满足抗高过载性能的不敏感炸药。感度测试表明,在满足浇注工艺要求的前提下,采用较细粒度的HMX,经过颗粒级配和钝感处理,大大降低了炸药的机械感度;采用特殊的装药工艺,严格控制了炸药装药质量,提高了装填密度达1.80g.cm-3。采用试验弹,通过100mm滑膛炮和钢筋混凝土靶,对所研制的新型抗过载炸药进行了侵彻安全性试验。侵彻过程中弹体保持完好,内部装药未燃未爆。     

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。      

5-氨基四唑硝仿盐的理论计算

采用量子化学方法研究了5-氨基四唑硝仿盐的结构和性能,计算了5-氨基四唑硝仿盐的密度、生成热、爆速、爆压等,其预测密度为1.93 g·cm-3,估算爆速和爆压分别为9.47 km·s-1和38.82 GPa,爆轰性能高于TNT, RDX和HMX。      

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.