当期目录

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    基础理论

  • 赵东;屈可朋;董泽霖
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    高能炸药是各类武器弹药毁伤的能量之源。研究高能炸药(凝聚相炸药)的损伤和点火特性对武器弹药的安全性具有重要意义。从成型工艺、损伤实验模拟、损伤的观测与表征、损伤与点火相关性等4个方面介绍了凝聚相炸药损伤-点火特性的研究进展。首先,探讨了压装、浇注、熔铸等成型工艺对装药初始损伤的影响;其次,对凝聚相炸药在使用过程中损伤的产生、实验模拟和观测与表征方法进行总结;针对典型损伤类型分析了炸药的损伤-热点-点火过程;最后,基于研究现状分析,提出凝聚相炸药损伤-点火特性研究未来的发展趋势和面临的挑战
  • 吴勇①;周建敏①;汪帅文①;肖明辉②
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    为研究剪切参数对混装乳化炸药稳定性及爆炸性能的影响规律,以新疆某露天煤矿混装乳化炸药地面站为工程背景,通过自然储存、运输颠簸振动、爆炸性能测试等方法,优化了该地面站混装乳化炸药的乳化工艺及剪切参数。结果表明:一定范围内,乳胶基质的抗颠簸振动及自然储存稳定性与剪切强度正相关;采用涡轮式叶片制备的乳胶基质稳定性最好,推进式叶片次之,桨式叶片最差;随着搅拌桨叶片长度的增加和叶片层数的增多,乳胶基质的析晶率呈递减趋势,稳定性升高。现场爆破试验结果表明,使用优化后的乳化工艺及剪切参数制备的混装乳化炸药的爆速达到4 200 m/s左右,经历1 000 km的长途运输后仍可稳定起爆,爆堆块度和大块率明显降低,爆破效果得到明显改善。
  • 柴悦①;姜林②;李宓②;马腾①;吴星亮①;徐森①③
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    为研究高聚物黏结炸药(PBX)的热分解特性和热安全性,探究了2种小药量试验对PBX的自加速分解温度(SADT)预测的准确性。采用差示扫描量热仪(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)同时研究了一种典型RDX基PBX的热分解行为,分别计算了PBX的热动力学及热安全性参数。基于Semenov理论,进一步计算得到2种热分析方法下PBX的SADT,并结合等温储存试验验证了结果的准确性。DSC分析得到,PBX的活化能为125.70 kJ/mol,热爆炸临界温度为460.08 K,10 g量级的不归还温度TNR为417.22 K,SADT为405.72 K;ARC分析得到,10 g量级的PBX的TNR为427.97 K,SADT为421.57 K。通过7 d恒温热爆炸试验,确定PBX的最小SADT为418.15 K,证明基于ARC的小药量试验预测大药量样品的热安全性更符合实际情况。可用于解决炸药在储存、生产、运输和使用等过程中的安全问题。
  • 爆炸材料

  • 田鑫①;王保国①;王碧源②;赵文虎③;张彦亮③
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    鉴于含铝炸药(钝黑铝,DHL)在安全性和能量输出方面存在问题,使用不敏感单质炸药FOX-7(1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯)作为主体炸药,并以高纯度超细无定形硼粉(B)作为高能燃料、高氯酸铵(AP)作为氧化剂和产气剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为黏结剂、微晶蜡作为钝感剂,基于相关理论进行配方设计与优化。最终,采用以撞击感度为判据的配方,并通过湿法球磨辅助溶剂蒸发法制备出混合炸药。该炸药具有如下主要性能:堆积密度1.469 g/cm3,撞击感度10%,摩擦感度12%,爆热8 092.9 kJ/kg,5 s延滞期爆发点303 ℃,真空安定性合格,热安定性良好。由此可得,该炸药是一种可替代DHL炸药的不敏感高能炸药。
  • 杜宇轩①;司振宽①②;王帅③;杨满江③;李权威①
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    为探究含不同性质添加剂的水雾对单基火药燃烧抑灭性能的影响,在自主搭建的火药燃烧及灭火平台上开展纯水雾与含Na2SO3、FeCl2、K2CO?2024/6/3、KHCO3添加剂的水雾对单基火药燃烧抑灭性能的对比实验,研究灭火过程中温度、辐射热流、火焰形态等的变化。结果表明:含还原性(Na2SO3、FeCl2)和非还原性(K2CO3、KHCO3)添加剂的水雾抑灭性能明显优于纯水雾,灭火时间更短。含非还原性添加剂的水雾在低浓度下抑灭效果较差,当添加质量分数提升至3%以上时,抑灭效果显著提升;含还原性添加剂水雾对单基药的抑灭性能在各添加剂浓度下均优于含非还原性添加剂的水雾,且随着添加剂浓度的增大,抑灭性能表现出饱和性。
  • 詹旭①;端家荣①;迟强②;吴臣③;张亮③;平措尼玛③;刘小宝①;李昕①
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    针对高原环境下数码电子雷管作用可靠性较差的问题,利用52 kPa、-40~15 ℃的低气压、高低温循环试验研究了低气压、高低温循环条件对A(钽电容)、B(电解电容)、C(电解电容)、D(钽电容)及E(钽电容)5种类型电子控制模块的影响;测试了5种发火电容在发火流程各阶段电压的变化;通过铅板法测试了5种电子雷管在经历低气压、高低温循环试验后的发火威力。结果显示:52 kPa、-40~15 ℃的低气压、高低温循环条件对A、B、D、E模块没有影响,C模块出现电容充电不满情况;对雷管威力没有影响。
  • 陈思羽①②;黄正祥②
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    采用一种新型线性聚能装药结构,研究了不同炸高时线性聚能装药射流对混凝土墙体的毁伤效应。数值模拟发现,药型罩锥角为80°与50°时,能较好地避免拉断现象。得到了线性聚能装药结构的射流头部速度、侵彻深度随炸高的变化规律。炸高为60 mm时,最佳侵彻深度达130.6 mm。对炸高为60 mm与100 mm时的线性聚能装药进行试验研究。结果表明,炸高100 mm时,侵彻深度达到125.0 mm,与仿真结果吻合较好。验证了该线性聚能装药结构对混凝土墙体的毁伤效果较好。可为线性聚能装药结构的设计与试验研究提供参考。
  • 陈星见①;柳军①②;罗杰①;李强①;周鑫钟①;兰少坤③
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    为研究射孔弹侵彻岩层的过程及爆炸后能量的分布情况,基于对称罚函数的流固耦合算法及岩层的RHT(Redel-Hiermaier-Thoma)本构模型,借助显式非线性动力学分析程序LS-DYNA,建立了1/2 二维射孔弹空气岩层对称数值模拟模型,系统地分析了射孔弹在不同的装药类型、药型罩壁厚及锥角下射流侵彻岩层的深度及能量转化情况。研究结果表明:射孔弹主装炸药的爆速和猛度对射流侵彻岩层深度的影响显著;射孔弹炸药的爆速和猛度越高,射流的头部峰值速度越高,侵彻岩层深度越大;射孔弹主装炸药为RDX时,射流的有效能量转化率最大,其次分别为HNS、HMX。药型罩壁厚在0.6~1.5 mm范围内,适当减小厚度,可以提升射流的头部速度及岩层的穿深;但与此同时,射流的有效能量占比将降低,爆轰能量将增大。锥角在55°~ 70°范围内,适当减小锥角,射流的有效能量转化率及侵彻岩层的深度将增大,爆轰能量转化率将减小。
  • 爆破技术

  • 王社光①②;杨志强①②;王立杰①②;杨曦③;王福全①②;王庆刚①②
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    以地下铁矿扇形中深孔爆破为研究对象,对实际采集的爆破振动波进行全波段的频率分析,在Matlab拟合叠加分析的基础上,提出了以高频次子周期对应的半周期为最佳延期时间的方法,并进行了数值模拟与现场验证。研究表明:将爆破振动波主频对应的半周期进行错相相减,减振效果并不明显,甚至有振动增强的现象;孔间最佳延期时间主要与爆破振动波有效波段内所包含的高频次子周期相关。以高频次子周期确定延期时间准确性更高。多次叠加减振强度的大小仍与高频次子周期相关。只是在低叠加次数条件下,两者之间的敏感性不高,次高频次子周期也可以起到一定的降振效果。但是,随着叠加次数的增加,两者之间的关联性不断增强,故只有高频次子周期才有良好的连续叠加减振效果。