炸藥爆轟波的波形控制及應(yīng)用

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1、才七老才之之老之之之矛才矛老老矛老老矛矛矛矛矛矛矛刀矛矛漁炸藥爆轟波的波形控群細(xì)’,下虧‘名弓弓弓弓弓虧“呢州州《弓弓弓弓屯弓于寸弓弓七之亞孟考考七七寸七之矛之之之陳維波中國科學(xué)院力學(xué)研究所,控制炸藥爆轟波的波形和提高炸藥利用率已是許多學(xué)者研究的課題也是工程上提出的要,“”,求炸藥爆轟波具有光學(xué)的特性在傳播過程中碰到障礙物也會(huì)被反射與衍射,,,一些研究者應(yīng)用這個(gè)規(guī)律性控制并得到各種類型波形如精確控制爆轟波的形狀使它聚焦,,它就能引爆原子彈柱面收縮波能夠得到很高的壓力與溫度用它合成新材料在常規(guī)武器彈藥,,中插人一定形狀的物體能夠改變爆轟波的形狀提高彈藥效能導(dǎo)彈及宇宙飛船已大量使用炸、、藥

2、開關(guān)電路啟閉閥門切割與拋射物體等,,平面爆轟波在國內(nèi)外已廣泛做為動(dòng)高壓裝置用它驅(qū)動(dòng)金屬板研究材料在動(dòng)高壓沖擊下的性質(zhì)同時(shí)也成功地應(yīng)用這種裝置將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石炸藥的平面透鏡也是研究炸藥狀態(tài)方程不可缺少的工具,綜上所述爆轟波形狀的控制無論在工程上或是在科學(xué)研究中都具有重要意義、一波形控制的方法,,,控制爆轟波的方法很多常用的方法有三種一種是電引爆法它是強(qiáng)電流脈沖通過細(xì)金屬絲,,,時(shí)金屬絲以極快的速度熔融汽化并向周圍介質(zhì)擴(kuò)張出現(xiàn)沖擊波與高溫等離子體激發(fā)引爆炸藥,已據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道得到幾英尺的線源,,,一塊金屬膜被腐蝕成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)每平方英寸有二百多個(gè)節(jié)點(diǎn)與此同時(shí)將太安炸藥溶解后噴,在這塊金屬膜上引爆

3、后能夠得到幾個(gè)平方尺的沖擊荷載這種方法引爆炸藥可以用來驅(qū)動(dòng)金屬板〔習(xí),,第二種方法是光引爆法控制炸藥波形固體激光器可以產(chǎn)生一種脈沖波經(jīng)過開關(guān)可,,,產(chǎn)生強(qiáng)功率短時(shí)間脈沖波而炸藥的直接起爆正需要一個(gè)強(qiáng)沖擊波太安炸藥對(duì)激光最敏感它的,,最小起爆能量為焦耳激光引爆所獲得的爆轟速度更接近理論爆速目前只能獲得較小面積平面波固,,最早指出一些敏感炸藥能夠用閃光引爆他與他的同事至少對(duì)種固體混合物試,驗(yàn)用光引爆閃光釋放的能量快速地把薄層炸藥表面加熱至起爆溫度人們就可以制造光敏起炸,,,藥把它噴涂在平面或曲面上然后用閃光照射使它起爆能夠得到不同的波形,用曾研究過一種光敏起爆藥一定波長的光照射到英寸長的光

4、敏起爆藥上達(dá)到同時(shí)爆震,,上述的兩種方法由于技術(shù)比較復(fù)雜局限于某些領(lǐng)域中的應(yīng)用我們暫不作詳細(xì)的討論本,、文重點(diǎn)介紹第三種方法即用單雷管起爆獲得線狀波平面波和柱面收縮波的方法,,炸藥單點(diǎn)起爆后為了控制爆震波同時(shí)到達(dá)某一曲線或曲面上一般在靠近起爆點(diǎn)的地方插,,入某些形狀物體延長波傳播時(shí)間或增加傳播路程的長度或用低速炸藥減慢波傳播速度來實(shí)現(xiàn),、、這一目的用這些方法能夠得到多種多樣的波形如平面波曲面波方形波及星形波等,在第五屆國際爆轟會(huì)議上對(duì)爆轟波的光學(xué)性質(zhì)做了簡(jiǎn)單的介紹、二線狀波,線狀波是各類爆轟波中最簡(jiǎn)單的一種類型通常應(yīng)用的有以下三種型線狀波‘一它是從頂點(diǎn)起爆后最終擴(kuò)展到近似直線的波形具體

5、的做法是在板狀炸藥上按等邊三角形設(shè)計(jì)打了很多小圓孔詳見圖起爆點(diǎn),高速炸藥,夕、、、、、夕‘。,么匕一竺竺到口圖才型線狀波圖型線伏波高速攝影照片圖型線狀波圖,,,由于同一塊板狀炸藥各處爆速相等與聲角也一樣那么在三角形的底線上爆轟波可以看,,,,作是同時(shí)到達(dá)孔數(shù)越多線狀波更接近于直線圖是用高速攝影拍攝的照片但孔數(shù)不能太多,孔徑也不能太小否則炸藥會(huì)在兩孔之間直接傳爆,,,實(shí)驗(yàn)條件塑料板狀炸藥厚度毫米孔徑毫米孔心間距毫米高速攝影頻率為萬幅秒型線狀波,,它是由兩種不同的爆速組合來實(shí)現(xiàn)的高爆速炸藥選用爆速為米秒塑料板狀炸藥低,爆速炸藥爆速米秒高低爆速炸藥組合線狀波圖,,漢,先是從點(diǎn)起爆高速炸藥由傳

6、播到低速炸藥從傳播到為了滿足從同時(shí)到達(dá),與兩種炸藥組合角度可按下式計(jì)算。一一、別式中幾低速炸藥爆速高速炸藥爆速—,—我們?nèi)我馊〉耐緩酵ㄟ^路程所需要的時(shí)間應(yīng)與至或至所需的時(shí)間一樣用高速攝影拍照得到照片如圖所示型線狀波,,,這種線狀波很簡(jiǎn)單它是在金屬窄條上安放薄片炸藥金屬板與被撞擊的炸藥有一個(gè)夾角一見圖。,,。,炸藥從右上端起爆后沿著至方向爆轟假定爆轟是穩(wěn)定的若角度選擇正確底部炸藥可以同時(shí)被撞擊起爆角的大小可用下式來確定式中為飛板撞擊速度米秒為驅(qū)動(dòng)板炸藥爆速米秒。被引思炸藥圖型線狀波高速攝影照片圖型線狀波飛板撞擊速度用下式計(jì)算口一一叢旦、十·勺—日,一。告,柳,,。,式中入刀二二丁丁為炸藥

7、爆速厘米微秒為炸藥厚度厘米藝八生。,,,為炸藥質(zhì)量克為飛板質(zhì)量克為時(shí)間微秒,,竺與時(shí)間從公式中很容易推斷相對(duì)撞擊速度當(dāng)炸藥與板材選定后它只是質(zhì)量比的函數(shù),,。,,舉例說明取炸藥克厘米厘米微秒炸藥厚度厘米,,一克鐵飛片為克厘米厚度為厘米‘刀,一質(zhì)量比代人上式計(jì)算結(jié)果如下厘米微秒、三平面波平面波透鏡,平面波透鏡廣泛應(yīng)用于炸藥沖擊波及爆轟波傳播規(guī)律的研究也可以用它驅(qū)動(dòng)金屬板作為動(dòng)高壓手段,,,,關(guān)于平面波透鏡的尺寸小的可以做到很靈巧僅有英寸直徑大的可