《快速熱作用下帶殼含鋁炸藥熱回響研究》是依託西北核技術研究院，由趙生偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：快速熱作用下帶殼含鋁炸藥熱回響研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙生偉
- 依託單位：西北核技術研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
快速熱作用下帶殼含鋁炸藥熱回響，國內外還沒有開展過系統的研究工作。快速熱作用下帶殼含鋁炸藥熱回響包括熱點火和隨後的燃燒→爆燃→爆轟過程。本課題擬以自研製的快速加熱系統（加熱時長10s、範圍10cm、峰值溫度1100℃、溫升速率85 ℃/s～95 ℃/s）為基礎，建立快速熱作用下帶殼裝藥熱點火和燃燒→爆燃→爆轟實驗系統，解決光纖測試診斷技術，開展帶殼含鋁炸藥熱回響實驗研究、數值模擬和理論分析。建立完整的快速熱作用下帶殼炸藥熱點火→燃燒→爆燃→爆轟過程模型，獲得快速熱作用下帶殼含鋁混合炸藥熱點火和隨後劇烈化學反應過程的研究方法。研究結論可用於指導快速熱作用下彈藥防護和大型毀傷效應工程試驗。
結題摘要
該項目以提高彈藥的安全性、增強其抗定向能武器打擊能力為背景，開展快速熱作用下帶殼含鋁炸藥熱回響研究。 1. 採用三類光纖探針：準直透鏡型、全通型石英光纖和全通型塑膠光纖，開展了光纖探針套用於炸藥化學反應陣面傳播測試研究。能夠較準確測定炸藥爆轟速度，不確定度<5%。由光纖幅值歷程，可以得出：爆轟波的寬度約1.5mm，時間歷程約0.2μs；前沿衝擊波寬度約為數十至一百多微米，時間歷程約為10ns。另外，觀察到“色溫”，即黑體輻射現象。 2. 建立了快速熱作用下帶殼裝藥熱點火模型。根據已有的快速熱作用下帶殼裝藥實驗數據，將短時間內炸藥溫度的劇變作為熱點火臨界條件。分析了熱點火後鑄裝炸藥的狀態，為爆燃或燃燒向爆轟的轉變。給出了現有的鑄裝炸藥燃燒轉爆轟過程的三種數學模型。 建立了快速熱作用下炸藥熱點火實驗平台。包括四部分：（1）炸藥熱點火約束裝置；（2）炸藥；（3）快速加熱裝置；（4）溫度測試系統。 開展了THL、ROTL和PBXN-109三種炸藥在不同尺寸條件下的熱點火實驗，其熱點火爆發溫度和延滯時間隨加熱直徑與炸藥直徑比值的降低而增大；熔鑄型炸藥相比塑性粘結炸藥，爆發溫度和延滯時間的增大更為明顯。從熱點火約束裝置破壞的巨觀狀態看，化學反應劇烈程度依次為ROTL > THL＞PBXN-109。 帶殼裝藥熱點火模型能夠較準確的預估炸藥熱點火爆發溫度和延滯時間，具有可行性。計算炸藥熱點火爆發溫度，誤差≤11%；計算熱點火延滯時間，誤差＜15%。 3. 建立了快速熱作用下帶殼炸藥DDT實驗平台。包括五部分：（1）快速加熱裝置；（2）炸藥；（3） DDT管；（4）光纖測速系統；（5）壓力測試系統。 開展了THL、ROTL和PBXN-109三種炸藥在快速熱作用下的DDT實驗。採用光纖探針測定炸藥化學反應陣面傳播速度和軌跡；採用高壓感測器測定陣面壓力。結合管體碎片質量、實測化學反應陣面傳播速度和壓力、特徵線三個方面的分析結果，確定在研究實驗條件下鑄裝THL、ROTL炸藥化學反應狀態為爆燃，並且半定量的給出衝擊形成距離。將實驗結果與Adams和Pack模型、CJ燃燒模型的計算結果比較，初步認為：在可採用CJ燃燒模型半定量的預估衝擊形成距離和燃燒波後壓力，為實驗設計提供依據。
