不同装药战斗部壳体对水中兵器的爆炸威力

程素秋 陈高杰 高鑫 王树乐

程素秋, 陈高杰, 高鑫, 王树乐. 不同装药战斗部壳体对水中兵器的爆炸威力[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(6): 1372-1377. doi: 10.11883/bzycj-2017-0127
引用本文: 程素秋, 陈高杰, 高鑫, 王树乐. 不同装药战斗部壳体对水中兵器的爆炸威力[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(6): 1372-1377. doi: 10.11883/bzycj-2017-0127
CHENG Suqiu, CHEN Gaojie, GAO Xin, WANG Shule. Estimation of underwater explosive energy for different charge warhead shells[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(6): 1372-1377. doi: 10.11883/bzycj-2017-0127
Citation: CHENG Suqiu, CHEN Gaojie, GAO Xin, WANG Shule. Estimation of underwater explosive energy for different charge warhead shells[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(6): 1372-1377. doi: 10.11883/bzycj-2017-0127

不同装药战斗部壳体对水中兵器的爆炸威力

doi: 10.11883/bzycj-2017-0127
详细信息
    作者简介:

    程素秋(1968-), 女, 硕士, 高级工程师, csq4028@sina.com

  • 中图分类号: O382.1

Estimation of underwater explosive energy for different charge warhead shells

  • 摘要: 通过对裸炸药和带壳战斗部在无限水域中水下爆炸的实验研究,对比分析了炸药的冲击波峰值压力、比冲击波能、比气泡能、总比能量及相对比总能量等爆炸特性参数。结果表明:不同装药爆炸后峰值压力从大到小分别是热塑梯黑铝、熔梯黑铝、复合PBX、TNT,其他对比参数从大到小分别是复合PBX、熔梯黑铝、热塑梯黑铝、TNT;带壳战斗部爆炸后比冲击波能、比气泡能、总比能量相对裸炸药均有不同程度的下降,其中总比能量分别比裸炸药减少25%、21%、15%和15%;战斗部壳体对水中兵器爆炸的比冲击波能、比气泡能及总比能量的影响较为显著。因此,研究水中兵器爆炸威力必须考虑战斗部壳体因素,不能简化。研究成果对于战斗部水下爆炸威力考核有一定的借鉴意义。
  • 图  1  水下爆炸实验布置图(1#~10#:传感器)

    Figure  1.  Underwater explosion test diagram(1#~10#: sensor)

    图  2  裸炸药海上实爆实验场景

    Figure  2.  Unconfined explosive test on the sea

    图  3  不同炸药峰值压力随距离因子的衰减

    Figure  3.  Peak pressure attenuation varied with distance factor for different explosives

    图  4  不同炸药比冲击波能随距离因子的变化

    Figure  4.  Specific shock wave energy varied with distance factor for different explosives

    图  5  战斗部海上实爆实验场景

    Figure  5.  Warhead on the sea explosion test

    图  6  不同战斗部峰值压力随爆炸距离的衰减

    Figure  6.  Peak pressure attenuation varied with explosion distance of different warheads

    图  7  不同战斗部比冲击波能随爆炸距离的变化

    Figure  7.  Specific shock wave energy varied with explosion distance of different warheads

    表  1  炸药性能参数

    Table  1.   Detonation parameters of explosives

    炸药 装药密度/(g·cm-3) 爆速/(m·s-1) 爆热/(kJ·kg-1) 药包质量/kg
    复合PBX 1.82 5 500 8 210 3.0
    熔梯黑铝 1.84 7 200 7 400 3.0
    热塑梯黑铝 1.70 7 500 5 750 3.0
    TNT 1.50 6 900 3 530 3.0
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    表  2  爆炸实验工况

    Table  2.   Explosion experiment cases

    炸药 裸炸药实验(药包重3.0 kg) 带壳战斗部实验(装药200 kg))
    TNT当量 入水深度/m 炸点距离/m 冲击因子 TNT当量 入水深度/m 炸点距离/m 冲击因子
    复合PBX 6.00 10 3~12 0.20~0.82 260 25 16~40 0.40~1.01
    熔梯黑铝 5.52 10 3~12 0.20~0.78 320 25 16~40 0.45~1.12
    热塑梯黑铝 4.80 10 3~12 0.18~0.73 320 25 16~40 0.45~1.12
    TNT 3.00 10 3~12 0.14~0.58 200 25 16~40 0.35~0.88
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    表  3  4种炸药的平均比冲击波能、平均比气泡能、总比能量及相对比总能量

    Table  3.   Energy comparison of four kinds of explosives

    炸药 比冲击波能/(MJ·kg-1) 比气泡能/(MJ·kg-1) 总比能量/(MJ·kg-1) 相对比总能量
    复合PBX 1.484 4.568 6.052 2.029
    熔梯黑铝 1.462 4.322 5.784 1.939
    热塑梯黑铝 1.330 3.173 4.503 1.509
    TNT 0.965 2.018 2.983 1.000
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    表  4  4种战斗部的平均比冲击波能、平均比气泡能、总比能量及相对比总能量

    Table  4.   Energy comparison of four kinds of warheads

    战斗部 比冲击波能/(MJ·kg-1) 比气泡能/(MJ·kg-1) 总比能量/(MJ·kg-1) 相对比总能量
    复合PBX 1.03 3.53 4.56 1.80
    熔梯黑铝 1.21 3.35 4.56 1.80
    热塑梯黑铝 1.07 2.76 3.83 1.51
    TNT 0.82 1.72 2.54 1.00
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-20
  • 修回日期:  2017-06-26
  • 刊出日期:  2018-11-25

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