摘要：基于燃料空气炸药(FAE)冲击波超压衰减特征,获得FAE燃料等效TNT当量和冲击波超压衰减指数;用能量方法反演研究FAE燃料中可燃元素组元的完全反应程度,以及FAE燃料中金属燃料组元可能的反应模式,为FAE燃料设计提供新的研究方法。

摘要：为了提高燃料空气炸药(FAE)爆炸威力,设计制备了不同相态的FAE,并采用光测和电测方法,开展了开放空间下FAE一次引爆对比实验研究。结果表明:固态、液固混合及液态FAE被一次引爆后,均存在引爆中心装药、抛撒燃料、点火和爆炸4个阶段,云雾存续时间均长于等质量TNT装药的相应值,随着距离增加,固态FAE爆炸场超压变化规律为"减少-增加-减少",其值高于等质量TNT装药的相应值;液态、液固混合FAE爆炸场超压变化规律为"增加-减少",远场超压高于等质量TNT装药的相应值。

摘要：本文研究了一次引爆的固态燃料空气炸药的爆炸特性 ,实验给出了爆炸超压与燃料质量、距离的关系曲线 ,并与 TNT进行了对比 .同时根据爆炸相似率 ,得到了计算爆炸超压的拟合方程 ,其计算结果与实验值的相对误差绝对值小于 1 0 % .

摘要：为了研究落速1000 m·s^(-1)条件下的燃料分散和爆轰过程,建立了燃料分散爆轰的计算仿真模型,以静态燃料分散及云雾爆轰实验结果作为数值方法进行了验证,分析了2 kg环氧丙烷燃料在高落速条件下分散爆轰的温度、压力随时间变化规律。结果发现:落速1000 m·s^(-1)条件下,数值模拟得到了云雾形态、浓度场随时间和空间的分布规律,云雾形态大致呈扇形,浓度随距离增加逐渐降低,最终达到稳定分布,云雾径向半径可达2.24 m,同时得到云雾爆轰过程及爆轰压力场、温度场的影响规律,起爆后形成弧形波阵面向外扩散且温度压力不断衰减。数值模拟结果与实验相吻合,为高落速云爆武器系统的安全设计提供了新途径。

摘要：在对整体型云爆战斗部结构设计和优化的基础上，制造了2发整体型主体战斗部原理样机，通过高速运动分析系统和爆炸场测试系统对静爆实验进行了测试．结果表明设计的原理样机结构较合理，具有良好的作用可靠性，云团覆盖面积大，爆炸威力可达6～8倍TNT当量．

摘要：燃料在炸药爆炸驱动下形成燃料空气爆炸云团,进而引燃爆炸,对目标造成毁伤.本文在前期提出的光滑离散颗粒流体动力学方法 (SDPH)的基础上,引入描述炸药由爆轰到膨胀整个过程的Jones-Wilkins-Lee状态方程及描述气体快速燃烧过程的EBU-Arrhenius燃烧模型,建立了求解战斗部起爆、燃料抛撒和燃料二次引燃爆炸问题的新型SDPH方法.设计了圆环形燃料颗粒在炸药爆炸驱动下运动抛撒的算例进行数值验证,结果与理论相符;对燃料空气炸药(FAE)云雾的形成和发展过程进行了数值模拟,分析了云雾的形态,并与实验结果进行对比,符合较好,同时分析了不同起爆方式对云雾团成型的影响;最后,在云雾团成型的基础上,引入蒸发燃烧模型对FAE的燃烧爆炸过程进行了模拟研究.结果表明,本文建立的数学模型和计算方法可以较好的模拟燃料空气炸药抛撒成雾及云雾燃烧爆炸过程,为该类武器装备的设计研究提供了较好的数值方法.

摘要：固体与液体混合燃料通过爆炸驱动形成燃料空气炸药云团,其爆轰威力在很大程度上取决于云团的状态,云团分布是云爆装置设计的基础。通过数值模拟,研究了固体与液体混合燃料抛撒过程,在Fluent软件的基础上探索了固体与液体混合燃料抛散的数值模拟方法。计算得到的燃料抛撒随时间和空间的扩散过程,其中径向速度、云团范围和湍流过程与实验结果相吻合。研究结果表明,文中建立的数值模型和计算方法能够较好地模拟固体与液体混合燃料的云雾抛散过程,为云爆装置优化设计提供了基础数据。

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：燃料空气炸药武器战斗部装填的云爆剂一般是固液混合态,固液混合药剂介质内部难免存在孔隙,孔隙尺度对发射安全性有重要影响。通过对孔隙压缩物理过程的理论分析,研究孔隙尺度对混合燃料发射安全性的影响,建立了相应的判别准则,给出发射过载加速度、混合燃料介质内孔隙尺度、孔隙绝热压缩温度之间的定量关系,并提出了发射模拟装置设计应考虑战斗部内装药缺陷的有关参数,给出相应的设计依据。固液混合燃料介质内孔隙的尺度越小,其压缩产生的温度越低,抗过载能力就越强。如果圆形孔隙的直径为70μm,在发射过载加速度为100km/s2的情况下,孔隙压缩产生的最高温度约573K。将该值与固液混合药剂能够承受的临界温度进行比较,就可判断药剂在发射过载过程中的安全性。

摘要：为解决燃料空气炸药中的燃料在中心分散装药爆炸驱动抛撒过程中易发生的窜火问题,结合中心分散装药结构设计,引入以超细干粉灭火剂为主体的阻燃介质,采用高速录像和红外热成像仪研究了中心分散药外部填充阻燃介质的情况下,对中心分散药爆炸火球产生的高温及火焰的抑制情况。试验结果表明,中心分散药爆炸火球的最高温度为1 355.4℃,温度超过150℃的持续时间为264.8 ms。外部填充阻燃介质后,中心分散药爆炸产生的火焰基本消失,火球最高温度下降90%以上,火球表面温度分布不超过100℃。同时进行了验证试验,采用填充阻燃介质的中心分散药抛撒1 kg的乙醚和铝粉的混合燃料,分散药与燃料的质量比超过4%时,云雾仍未发生窜火。表明填充阻燃介质可以有效防止燃料在爆炸抛撒过程中发生窜火的问题。