- 傳爆藥柱沖擊起爆及優化設計
- 胡立雙
- 1564字
- 2021-12-24 13:23:51
第1章
緒論
1.1 研究工作目的及意義
本書的研究與傳爆序列有關。傳爆序列是指按輸出遞增、感度遞減的順序排列的,并由其最后一個爆炸元件輸出爆轟沖量的由若干爆炸元件組成的序列。傳爆序列以及其中各爆炸元件的設計與研究,是火工研究者所研究的中心內容。在傳爆序列中,傳爆管或傳爆藥柱是最后直接作用于主裝藥的爆炸元件。傳爆藥柱的設計與研究在傳爆序列中具有十分重要的意義。
傳爆藥-主裝藥間的起爆可以歸結為沖擊起爆。炸藥的沖擊起爆是火工領域和爆轟領域一直為人們所關注的一個學術熱點。有關炸藥沖擊起爆的研究,對于提高傳爆序列中各爆炸元件的作用可靠性和提高炸藥在沖擊作用下的安全性具有重要的理論指導意義。關于非均質炸藥沖擊起爆的研究通常集中在飛片撞擊炸藥這類矩形壓力脈沖的起爆情況。有關炸藥起爆炸藥這類衰減壓力脈沖的起爆情況研究不多。因此結合傳爆藥-主裝藥間的起爆,就衰減脈沖沖擊起爆中的某些重要問題開展討論,對于炸藥沖擊起爆理論的發展無疑有重要推動作用。
在現代的戰爭環境中,彈藥的鈍感化成為當今世界武器彈藥的發展方向,它對于提高彈藥在戰場的生存能力,降低彈藥的后勤保障壓力,尤其是對軍艦、坦克、戰車與彈藥集中活動目標具有重要意義。在英阿馬島(阿根廷稱“馬爾維納斯群島”)戰爭中,英國軍隊的“謝菲爾德號”驅逐艦被阿根廷軍隊的飛魚導彈擊中后,引起艦上自身彈藥(主要裝填B炸藥)殉爆而炸沉。又如1967年7月29日,在東京灣基地的美國“福萊斯特號”航空母艦上,艦載機進行正常起飛作業時,甲板上的一枚機載火箭意外點火,由此產生燃燒和爆炸,造成134人死亡,艦上財產損失7400萬美元。1969年1月14日,美國“企業號”航空母艦,發生了類似“福萊斯特號”航空母艦的事故,火焰烤燃了炸藥,造成大量人員傷亡和巨大的財產損失。20世紀70年代西方國家從多次重大彈藥爆炸事故中吸取教訓,提出了低易損性彈藥(LOVA)概念,美國國防部于20世紀80年代發起了鈍感彈藥研究計劃,并在1988年頒布了軍標草案DOD-STD-2105A,對鈍感彈藥提出了諸多要求,美國國防部關鍵技術計劃中也明確指出發展鈍感彈藥是三軍共同目標;北大西洋公約組織(簡稱“北約”)于1979年制定了現役彈藥和炸藥的安全性及適用性組織,于1984~1986年制定了鈍感彈藥驗收準則,1988年成立了北約鈍感彈藥情報中心,并進行了多次學術討論會。
鈍感主裝藥的出現,對引信的爆炸序列提出了新的要求,即爆炸序列必須要有足夠的輸出用于可靠起爆鈍感主裝藥。整個戰斗部系統對爆炸序列的要求是:第一,輸出能量大;第二,整個爆炸序列的鈍感程度要與主裝藥匹配,即在戰場威脅環境中,要具有與主裝藥相同的“免疫力”。
傳爆藥在爆炸序列中起著傳遞放大爆轟的作用,它的鈍感化是解決彈藥鈍感化的一個核心問題。美國在20世紀90年代以前已研制出了鈍感傳爆藥,其中有六種為壓裝型,如LX-14(N)、PBXW-11、PBXP-31等;四種為鑄裝型,如ERDOC-301、OCTOL85/15、PBXW-129(Q)和PBXN-110。我國也在積極進行高能鈍感傳爆藥的研究,并取得了一些成果。解決彈藥鈍感化的另一個核心問題是傳爆藥的輸出問題,要想提高滿足鈍感主裝藥可靠起爆的輸出能量,傳統的圓柱形傳爆藥柱很難適應,必須通過改變傳爆藥柱的結構來達到小藥量高輸出的目的。
因此,面對21世紀將廣泛發展和裝備的鈍感彈藥,必須研究與之相對應的安全、高能傳爆、起爆技術以可靠引爆鈍感主裝藥。傳統的方法是加大傳爆藥的尺寸和藥量,但鈍感主裝藥可能出現以下兩種情況:第一種是鈍感主裝藥的臨界直徑可能大到80~100mm左右,這樣所需傳爆藥的直徑和藥量將非常大,同時還會使武器敏感部分增大,從而增加意外爆炸的機會,而且成本也會增加;第二種是鈍感主裝藥的臨界起爆壓力很大,常規結構傳爆藥的輸出壓力可能無法起爆這類極鈍感主裝藥。為此,必須研究新型高能傳爆藥裝藥結構,使傳爆藥能在較小體積的情況下保證鈍感主裝藥的可靠引爆;必須研究新型高能傳爆、引爆技術,進一步增加傳爆藥的起爆能力。