摘要:

摘要:为了研究多个装药水中阵列爆炸冲击波的耦合作用和传播规律，利用水中爆炸试验，测量了整体装药、两装药和四装药水中阵列爆炸的冲击波-压力时间曲线，分析了装药数量、阵列距离对水中冲击波峰值压力、冲量和作用时间的影响以及阵列爆炸冲击波参数随距离的变化规律。结果表明，两点阵列爆炸，装药聚焦方向（对称中心线）的冲击波可形成叠加，比例距离2~6 m·kg^-1/3的范围，冲击波压力强度增加了22.8%~55.4%，冲击波峰压的增益随着传播距离的增大逐渐增大，非对称方向的冲击波压力可形成延时耦合；四点阵列爆炸，装药聚焦方向的冲击波最高峰值压力都接近于整体装药，装药数量的增加可以提高冲击波的高压区域范围和冲量。阵列爆炸点和布局相同时，阵列距离的增加可提高冲量和冲击波作用时间，冲击波压力作用时间则随着装药数量和阵列距离的增大而增大。两点和四点爆炸，冲击波耦合叠加后的多个冲击波峰值压力、冲量都仍符合爆炸相似率，但冲击波压力作用时间则不符合爆炸相似率。

摘要:为了获取亚毫米气隙、垫层对三氨基三硝基苯（TATB）基炸药爆轰驱动飞片的影响规律，设计了亚毫米尺度气隙、垫层的精密爆轰实验，利用光子多普勒激光干涉测试技术获取了TATB基炸药在亚毫米气隙、垫层影响下的爆轰驱动飞片运动历程。实验结果表明，相较于飞片炸药紧贴状态，有亚毫米硅泡沫垫层时，飞片的起跳速度降低，最终速度反而有所提高（约20 m·s^-1、占比1%）；而气隙对飞片运动的影响更大，最终速度提高更多（50 m·s^-1、2%）。同时开展了亚毫米气隙影响的数值模拟研究，结果表明，点起爆和线起爆的不同起爆方式对于飞片的运动速度历程有一定影响，但是在不同起爆方式下，气隙增大均有利于提高飞片的最终速度。亚毫米气隙对爆轰驱动飞片影响规律的理论分析结果显示，亚毫米气隙的引入使爆轰产物经过等熵膨胀后再与飞片相互作用，作用强度降低，系统熵增减小，驱动飞片的能量增加，造成了飞片最终速度的提高。不同气隙尺度下，主导机制的不同会带来对飞片运动速度历程影响规律的差别。

摘要:为了研究RDX基金属化炸药组分对爆轰过程的影响，采用光子多普勒测速技术（PDV）测试界面粒子速度法对两种RDX基金属化炸药的爆轰反应区参数进行了实验研究。利用造粒法制备了含铝（RDX/AP/Al）与含储氢合金（RDX/AP/Al/B/MgH₂）两种金属化炸药，利用爆轰波加载起爆被测金属化炸药，并与钝化RDX炸药的爆轰反应区参数进行对比分析。结果表明AP/Al组分的加入使RDX的CJ爆轰压力从25.8 GPa降低到20.1 GPa，此外金属化炸药的爆轰反应区时间（53.6 ns）和长度（0.29 mm）均高于钝化RDX的爆轰反应区时间（24.3 ns）和长度（0.15 mm）。B/MgH₂的加入进一步升高了炸药的爆轰反应区时间（58.0 ns）和长度（0.30 mm）。高能金属燃料组分的加入降低了炸药的输出压力，提高了炸药的爆轰反应区时间和反应区长度。

摘要:为提高炸药爆炸能量利用率，减小焊接药量，提出利用自约束结构装药开展爆炸焊接研究。通过理论计算得到T2/Q345爆炸焊接窗口，并且以T2铜和Q345钢分别作为覆层和基层，采用双层蜂窝结构炸药作为焊接能量，开展T2/Q345爆炸焊接实验研究。研究结果表明以自约束结构的双层蜂窝炸药爆炸焊接得到的T2/Q345复合板结合性能良好，相对于爆速分别为2505 m·s^-1和3512 m·s^-1单层装药结构炸药，双层蜂窝炸药进行T2/Q345爆炸焊接分别可以节约54.4%和31.4%药量，并且随着碰撞点移动，T2/Q345复合界面从平直状结合转变为波形结合。

摘要:为了获得高速破片撞击下钝感装药的安全性响应规律及传爆药非理想起爆对该过程的影响，采用高速破片撞击试验方法，对TATB基PBX装药（PBX-C04）和PBX-C04/HNS复合装药结构进行了试验研究。基于超压测试、鉴证板破坏情况和残药的理化分析，分析了撞击速度、传爆药非理想起爆及高温对PBX-C04钝感主装药高速破片撞击安全性的影响。结果表明，常温下PBX-C04主装药具有优异的高速撞击安全性，1970 m·s^-1的高速破片撞击下仅发生燃烧反应，引入六硝基茋（HNS）传爆药后，相同撞击速度下PBX-C04主装药反应烈度提高为爆燃反应。复合装药结构加热至200 ℃时，1640 m·s^-1撞击速度下，复合装药结构发生了爆轰反应，证明高温可急剧恶化复合装药结构的高速撞击安全性。

摘要:为了更准确的校验炸药爆轰反应速率方程参数，以HMX/TATB混合炸药PBX-1为研究对象，采用Mushroom试验方法，研究了炸药在不同传爆直径下的拐角传爆特性，并采用LS-DYNA程序利用拉式试验标定的三项式点火增长模型参数对Mushroom试验进行了数值模拟，通过观察爆轰波的成长和传播历程以及拐角参量的对比，校验已标定反应速率模型参数的准确性。对比试验结果和数值模拟结果发现，Mushroom试验可以反映出爆轰波沿不同方向上爆轰成长过程的差异，进而证明了通过Mushroom试验校验炸药的反应速率模型参数是可行的。

摘要:为研究RB-2X（2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）/奥克托今（HMX）/铝（Al）/黏结剂）和RM-2X（DNAN/HMX/3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）/Al/黏结剂）两种新型DNAN基含铝炸药热响应特性，开展RB-2X炸药在1.0 K·min^-1、RM-2X炸药在1.0 K·min^-1和0.5 K·min^-1加热速率下烤燃实验，测量炸药中心温度变化。建立烤燃弹数值模拟计算模型，采用多组元网格单元计算方法，考虑熔铸炸药冷却收缩形成空气间隙的影响，分析炸药热响应特性。数值模拟点火时间与实验结果对比显示，RB-2X炸药点火时间偏差为1.13%，RM-2X炸药点火时间最大偏差为5.63%。在此基础上，分析熔铸炸药壳体壁面与炸药之间的空气间隙对炸药点火时间的影响，结果显示延迟时间随间隙宽度增大而缓慢增大，当空气间隙扩大到0.75 mm后，延迟时间稳定在90 s，表明空气间隙对炸药点火时间的影响明显。预测装填RM-2X大尺寸弹药热响应过程，结果表明弹药尺寸和加热速率的增大会明显降低点火时中心温度，DNAN熔化状态从全部熔化变为固液共存。

摘要:为了研究Al/Mg/CuO活性壳体战斗部的爆炸能量释放特性，通过超高速转镜摄像机以及冲击波超压测试，得到了活性壳体在爆炸加载作用下的破碎过程图像以及不同尺寸样弹在典型距离处的冲击波超压，分析了活性壳体参与爆炸的反应时间、活性材料粒径对冲击波超压的影响，获得了冲击波超压随比例距离的变化规律。结果表明：活性壳体在爆炸加载下能够参与爆炸反应，释放能量时间相对于爆轰反应有微秒级延迟，在比例距离2.52~3.15 m∙kg^-1/3范围内，提高了冲击波超压，火球持续燃烧时间延长1倍以上。粒径7μm活性材料制成的活性壳体样弹比粒径20 μm活性材料制成的样弹冲击波超压提高了13.3%~14.4%，较小粒径的活性材料更容易与爆轰产物反应；与裸装药和铝壳样弹相比，活性壳体样弹的冲击波超压、冲量均有明显提高，在比例距离2.1~8.4 m∙kg^-1/3范围，冲击波超压提高了6%~32%，冲量提高了13%~38%。

摘要:为了研究ZrH₂对Al/PTFE反应材料力学响应与毁伤性能的影响，采用冷压烧结工艺制备了Al/ZrH₂/PTFE、Al/PTFE和纯PTFE三种材料的圆柱体与药型罩试件，通过准静态压缩、落锤冲击和高速撞靶实验，对三种材料的力学性能、撞击感度与撞靶毁伤效能进行了对比研究。实验结果表明：三种PTFE基材料均为弹塑性材料，都存在应变硬化效应，质量分数为10%的ZrH₂能提高Al/PTFE反应材料的力学强度，使其屈服强度与失效应力分别达到22.2 Mpa与93.3 Mpa，也可降低材料撞击感度，使其点火激发能增加1.93 J，并通过活化分解参与反应保证材料能量释放水平不受影响。两种含能药型罩在撞靶过程中能发生撞击释能反应，产生穿/扩孔综合效应，形成花瓣式外翻的穿孔形式，与惰性毁伤元相比，反应材料的撞击-反应双重毁伤效应能大幅提升其扩孔能力，在Al/PTFE反应材料中引入适量添加剂ZrH₂，能进一步增强材料的撞靶毁伤效能。

摘要:为探索毁伤威力较优的新型云爆药剂液相组分，以聚甲氧基二丁基醚、聚甲氧基二甲醚、正丁醇和仲丁醇为研究对象，以传统典型燃料环氧丙烷为对照，采用压力测试系统、高速录像和红外热成像仪记录相关实验数据，研究了上述5种燃料在以18 g黑索今（RDX）为中心分散药及160 g梯恩梯（TNT）为二次起爆药柱时的云爆特性。试验结果表明，聚甲氧基二甲醚的临界起爆能高于其他3种燃料。热辐射损伤半径大小关系为：环氧丙烷（18.9 m）＞仲丁醇（16.6 m）＞正丁醇（16.0 m）＞聚甲氧基二丁基醚（15.6 m）＞聚甲氧基二甲醚（12.0 m）。运用PROBIT方程评估该5种燃料对人和建筑物的毁伤效果，结果表明，丁醇类燃料（正丁醇、仲丁醇）对人和建筑物的毁伤效果优于聚甲氧基醚类燃料（聚甲氧基二丁基醚、聚甲氧基二甲醚），而环氧丙烷的毁伤效果最优。

摘要:新型含能器件微型化、芯片化、集成化、智能化的发展趋势对火工药剂提出了更高的要求，含铅类起爆药的毒性问题也日益引发担忧。长期以来受制于较高的敏感性而未被广泛实际应用的叠氮化铜，由于其绿色高能的特性，近年来愈发引起研究者的兴趣。从叠氮化铜的晶体结构理论研究、合成方法、复合含能材料的设计与制备以及它在微型装药中的实际应用等方面，对叠氮化铜含能材料的研究进展进行了总结。在此基础上，讨论了实现其应用前景的关键点：从理论上更深入地掌握其晶体结构与反应释能之间的内在关系；通过构建新型复合含能体系弥补其过于敏感的缺陷的同时，发挥其高能量密度的优势；通过实验和仿真更系统地了解其性能参数；开发先进的合成方法和装药技术以满足微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System， MEMS）火工品对含能材料精密可靠装药方式提出的要求。

摘要:金属氧化物是由金属阳离子和氧阴离子通过离子键合排布成不同晶体结构的一类离子型化合物。部分金属氧化物的 d 壳没有被完全填充，使它们具有各种独特的性能，如宽的能带间隙、高的介电常数、活跃的电子转移能力以及优异的导电性等，因此在催化领域得到了广泛应用。本文介绍了单一金属氧化物、复合金属氧化物、掺杂金属氧化物和负载型金属氧化物四类半导体材料催化高氯酸铵热分解的研究现状，探讨了催化机理和影响催化效果的因素，分析得出P型金属氧化物半导体材料的禁带宽度越小，费米能级降低，逸出能越大，催化作用明显；对于N型来说，禁带宽度越大，费米能级升高，逸出能越小，催化效果越好。为了充分利用金属氧化物的优点克服其缺陷，常在金属氧化物中引入杂元素形成离子晶格缺陷和制造新的局部杂质能级以改变电子的跃迁，从而提高金属氧化物的催化性能。不论是复合金属氧化物，还是负载型金属氧化物，均存在对高氯酸铵的正协同催化效应。开发禁带宽度小的多孔纳米管P型金属氧化物、掺杂型金属氧化物和负载型金属氧化物材料仍是人们关注的重点。探索以高氯酸铵为基的核壳型复合材料、P-N结金属氧化物半导体催化材料以及探究载流子在两种半导体P-N界面间的迁移规律，有望成为提高催化效率的新途径。