钝黑-5炸药中硬脂酸质量分数对燃烧转爆轰的影响

为研究炸药中硬脂酸质量分数对燃烧转爆轰的影响,设计了一种传爆装置,在不同温度下对含有不同质量分数硬脂酸的钝黑-5炸药进行传爆试验,收集试验数据并进行分析。试验结果表明:随着温度的降低,低温下钝黑-5炸药燃烧转爆轰后传爆可靠性变差。当钝黑-5炸药中硬脂酸质量分数在1.0%～1.2%时,传爆装置能够可靠传爆; 当硬脂酸质量分数大于1.2%时,其燃烧转爆轰后的输出威力随着硬脂酸质量分数的增加而降低,不能进行有效传爆。     

钝感延期传扩爆装置

研究了以钝感耐热猛炸药HNS作为传递爆轰的微秒级延期通道,并利用HNS和A5炸药作为主要装药扩大爆轰能量,直到满足起爆战斗部的目的,从而实现爆炸过程的微秒量级的延时,这种装置因为采用了HNS和A5许用传爆药,可用于直列式微秒传爆序列,实现串联或多路微秒延期起爆,无需隔爆装置,简化弹药结构。     

某型深弹引信传爆序列设计与仿真

为了提高引信传爆序列的可靠性,设计两种传爆序列结构.应用非线性有限元软件AUTODYN对两种方案传爆序列的可靠性进行了数值模拟分析,数值模拟结果表明:方案Ⅱ提高了爆轰的可靠性,缩短爆轰转向时间,对装药间隙值要求相对较低.同时通过高温、低温和常温环境试验对比分析两种传爆序列结构的传爆可靠性,试验结果表明:同等样本条件下,方案Ⅰ的传爆率为87％,而方案Ⅱ可靠率为100％,方案Ⅱ相比方案Ⅰ传爆率提高了13％.该研究为产品工程化设计提供了指导和参考.     

传爆药柱直径对主装药爆轰成长特性的影响

为了更好地研究传爆序列中主装药在传爆药作用下的爆轰成长特性,采用高速扫描相机,捕捉主装药柱中爆轰波沿侧面轴线的传播轨迹,结合数值模拟计算分析了起爆传爆过程。研究表明,与奥克托今（HMX）基理想炸药相对比,传爆药的尺寸变化对TATB基非理想炸药爆轰波的发展过程影响更明显,特别是当传爆药柱尺寸减小至Φ10 mm×5 mm时,TATB基炸药爆轰波的成长距离更长,爆轰波发展至40 mm位置处才趋于稳定爆轰。与一维冲击起爆过程不同的是,小尺寸传爆药柱冲击起爆作用下,主装药柱中爆轰成长过程表现为二维效应,因此沿轴向和径向化学反应速率的明显差异对爆轰传递的可靠性起重要作用。     

PBX-2炸药加热条件下燃烧转爆轰特性

为了研究炸药在加热前后的燃烧转爆轰特性变化,设计了加热条件下燃烧转爆轰试验加载系统,对Φ30 mm ×400 mm的PBX-2炸药进行了试验。试验中采用热电偶测试装置壳体和炸药表面温度变化过程,采用离子探针测量了燃烧转爆轰过程的传播时间和距离,探讨了加热与未加热PBX-2炸药的燃烧转爆轰特性。结果表明,与未加热相比,加热至85℃时PBX-2炸药更难以发生燃烧转爆轰现象。     

国外传爆序列技术研究与发展分析

详细综述了国外传爆序列技术的研究发展过程,总结出传爆序列的5个重要发展阶段依次为现代弹药错位式传爆序玩基本结构的确立,传爆序列设计知识框架的建立,爆轰传递的安全可靠性保证技术和评价技术、钝感起爆系统及直列式传爆序列,钝感弹药用高能钝感传爆序列。     

一种新型石油射孔枪传爆序列试验研究

在井下电缆传输射孔施工中,由于射孔枪内进水,会出现"炸枪"事故.为避免事故发生,设计了一种新型传爆序列,主要完成了泄压孔、隔爆距离的确定,以及雷管参数设计.可靠性试验、模拟井下试验与井下工业试验表明:该传爆序列在正常情况下能可靠传递爆轰,起爆射孔枪串;在射孔枪内进水时又能可靠隔断爆轰波的传递,保护射孔枪.     

无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机试验研究

设计加工了直径为80 mm的无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机,在试车台内开展了10～20 Hz工作频率及0.14～0.16 MPa进气压力工况条件下的试验,研究了脉冲爆轰发动机内燃烧转爆轰过程.通过分析动态压力传感器上采集得到的信号,给出了点火开始至爆轰波形成时间在不同工况下的变化情况.结果表明,脉冲爆轰发动机可以在10～20 Hz工作频率下稳定工作;增大进气压力与提高爆轰发动机工作频率,有助于燃烧转爆轰的形成.研究结果为脉冲爆轰发动机燃烧转爆轰机理以及设计运行提供了参考.     

高密度压装炸药燃烧转爆轰研究

为了给高密度炸药装药的安全性分析提供更准确的依据,在不同约束条件下(DDT管长420 mm,壁厚分别为10,20 mm),进行了PBXC03压装炸药燃烧转爆轰实验,采用电离探针测量了炸药中反应波速度,通过观测管体和反应波速度变化,判断炸药燃烧转爆轰(DDT)的情况.根据高密度炸药状态,建立了炸药燃烧转爆轰计算模型,采用...     

硼/硝酸钾点火药燃烧转爆轰的应用

为实现由一级爆轰信号转换为燃烧（延时）,再由燃烧转爆轰的作用过程,设计了由硼/硝酸钾为装填材料的串联战斗部用延时起爆装置,研究了燃烧转爆轰的影响因素,并通过试验对延时起爆装置的起爆威力的判定进行分析和探讨。结果表明,在同样约束和装填条件下,硼/硝酸钾的装填密度是影响燃烧转爆轰的重要因素;同时,应在铅板试验的基础上,结合随进弹的战斗部破片回收试验结果来对延时起爆装置的起爆威力进行判定。     

DNTF基炸药燃烧转爆轰影响因素实验研究

为了研究二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)基混合炸药燃烧到爆轰转变(DDT)过程的有效调控技术,采用同轴电离探针测量技术研究了点火药量、DDT管壁厚约束、成型方式等对DNTF基混合炸药DDT性能的影响,从DDT管破裂状态、DDT过程不同位置处波阵面速度、诱导爆轰距离等变化对实验结果进行了分析。结果表明,DDT管壁厚约束对DNTF基混合炸药DDT的诱导爆轰距离没有明显影响,都在375 mm左右,但壁厚减小会使爆燃阶段持续时间增加,达到爆轰的初始速度减小到5515 m·s~(-1);点火药量增加对DNTF基混合炸药DDT反应剧烈性没有明显影响,但会减小初始燃烧持续时间和诱导爆轰距离;压制成型试样DDT的初始燃烧持续时间、爆燃持续时间及诱导爆轰距离均大于熔铸成型试样,但反应剧烈性没有差别。     

多爆炸成形弹丸引爆带壳装药数值模拟研究

利用LS-DYNA有限元数值计算软件,对多爆炸成形弹丸(MEFP)战斗部冲击引爆带壳装药过程进行了模拟研究,对比分析了中心点、环形和平面3种起爆方式对MEFP的影响。相比中心点起爆,平面起爆时中心弹丸速度提高27.8%,动能提高87.5%;环形起爆下,中心弹丸速度提升24.6%,动能提升77.5%。3种起爆方式均能实现对带壳装药的冲击起爆,表明基于MEFP销毁带壳装药方法可行。相对于点起爆、环形起爆方式,采用平面起爆方式时弹丸发散角最小,弹丸束密集程度最高,利于提升未爆弹引爆率。     

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。     

爆震管内缓燃到爆震转变距离和时间的数值模拟

为了研究爆震管内缓燃向爆震转变(该过程称为DDT)距离和时间,对爆震管内DDT过程进行了二维数值模拟,研究改变氧气浓度及使用辛烷和氢气双燃料对爆震管DDT距离和时间的影响.数值模拟结果表明:当氧化剂中氧气体积分数占20％ ～ 40％时,增加氧气体积分数可以缩短DDT距离和时间;当氧气体积分数大于40％时,初始火焰在极短的时间和距离发展为稳定传播的爆震波;相同条件下,使用辛烷和氢气双燃料较单一辛烷燃料能获得更短的DDT时间和DDT距离,双燃料中氢气体积分数20％时,影响效果最好.     

限制性模块化传爆装置可靠性试验

采用试验方法对某型战斗部的约束性传爆装置可靠性进行了研究和验证.引信输出装药与传爆装置输入装药的拉距试验表明,临界起爆距离在最大设计间隙的4～5倍之间;传爆装置传爆验证板单元试验和战斗部静爆试验表明,约束性模块化传爆装置能够可靠传爆和起爆主装药.说明传爆装置采用模块化结构设计,提高了其本质可靠性.     

非标准圆筒装药爆轰驱动的试验研究

为了准确预测破片初速,研究爆轰驱动金属柱壳膨胀与断裂的过程细节和内在物理机制。设计梯恩梯炸药爆轰驱动不同壁厚的50SiMnVB钢和45号钢柱壳试验,采用高速转镜式分幅相机和光子多普勒测速仪联合同步测试和诊断,获得金属柱壳膨胀破裂过程的图像信息及膨胀速度历史,揭示了冲击波加载效应和金属柱壳破裂后继续加速过程的趋势和规律。结果表明：相同密度壳体材料随着壳体壁厚的增加,其外表面膨胀速度的振荡幅值增大、脉动次数增多,破裂模式由纯剪切转变为拉剪混合;由于壳体壁厚以及由此产生的不同载荷系数,45号钢壳体破裂时刻都晚于50SiMnVB钢壳体,且随着壁厚的增大,破裂时刻和膨胀破裂半径相差越大,但由于壳体破裂后爆轰产物的继续加速作用,相同壁厚的两种钢壳体膨胀最终状态基本接近。     

不同端盖厚度的圆柱形装药壳体破片初速分布

端盖厚度是杀伤战斗部威力精准设计时需考虑的重要因素之一,为此开展了一端中心起爆且带不同厚度端盖的圆柱形装药壳体破片初速分布特性的研究。基于理论分析和SPH数值仿真方法,建立不同厚度端盖的圆柱形装药壳体数值模型,进而提出破片初速轴向分布理论计算公式。结果表明：随着端盖厚度的增加,轴向稀疏波作用递减,壳体两端破片速度相应增加;爆轰产物加速效应是起爆端破片增速的主因,爆轰波加速效应是非起爆端破片增速的主因;相对起爆端,非起爆端破片加速更为显著。得到的公式更适用于工程中不同端盖厚度和材质的条件,误差显著减小,可为有关杀伤战斗部破片参数精准设计提供参考。     

火炸药燃烧转爆轰的机理假说综述

本文呈现了火炸药燃烧转爆轰(DDT)的各种机理假说,分析了这些假说在爆轰形成机理上的区别,提出了不同物质、不同条件下,燃烧转爆轰的可能性机理。     

基于预爆轰点火方式的连续旋转爆轰发动机起爆过程分析

为深入了解预爆轰式连续旋转爆轰发动机点火起爆机理,基于连续旋转爆轰发动机试验平台进行了一系列预爆轰管点火试验和连续旋转爆轰发动机点火起爆试验研究,基于OpenFOAM开展了预爆轰管内初始爆轰波进入发动机环形燃烧室传播过程的数值模拟研究.结果表明:试验研究中,初始爆轰波进入环形燃烧室后波峰压力值迅速降低,爆轰波膨胀解耦并...     

基于修正光滑粒子流体动力学的爆轰波对金属球壳的压强数值模拟

采用不同的聚心爆轰波初始阶段和聚心阶段的理论分别计算了球壳装药点起爆后金属球壳和金属球的压强.基于一种改进的SPH方法进行一点起爆的爆轰波传播以及对金属球壳推动压缩的数值模拟,直观、形象地显示了爆轰波对金属球壳的压缩动态响应过程.仿真结果有效避免了传统网格算法具有的扭曲和缠绕,并且与理论计算非常吻合,验证了该算法在爆轰领域应用的正确性和可行性.