压装高能炸药的燃烧转爆轰实验研究

用电探针和压力传感器测定了质量分数为95%压装高能炸药(密度为1.86 g/cm~3)的燃烧转爆轰特性.研究了点火药量和约束条件对压装高能炸药燃烧转爆轰过程的影响.结果表明,压装高能炸药难以发生燃烧转爆轰,点火药药量从1.5 g增至3.0 g时,炸药的反应强度有所提高,但对燃烧转爆轰的影响较小.在强约束条件下,该压装炸药能基本实现燃烧转爆轰,爆轰诱导距离约为545 mm.     

密度对压装B炸药燃烧转爆轰性能的影响

以常规武器中常用的B炸药为研究对象,采用电探针及压力传感器测量技术,在相同的实验条件下分别对3种不同密度固体压装B炸药（m（TNT）;m（RDX）=40：60）的燃烧转爆轰性能进行了实验研究。B炸药的密度范围为1．597～1．681g／cm^3。实验结果表明,在相同的约束条件下,炸药密度对其燃烧转爆轰（DDT）性能有较大影响。不同密度炸药的DDT性能不同。较低密度的炸药更容易发生DDT现象,固体压装B炸药存在一个燃烧转爆轰的临界密度值。在较强的约束条件下（45号钢管,内径20mm,外径64mm,长500mm）,密度为1．597g／cm^3的B炸药发生了DDT现象,诱导爆轰距离为295～310mm。     

影响铝粉-空气混和物爆轰的因素分析

通过激波管对4种不同性状的铝粉进行爆轰特性实验.研究发现,随着铝粉粒度的减小,爆轰性能提高.另外,活性和点火能量对其爆轰特性也存在着明显的影响.其主要原因是由于铝粉比表面积的不同造成的.     

发射药燃烧转爆轰的试验研究

为研究发射药燃烧转爆轰特性及其影响因素,采用联合国危险分级试验中燃烧转爆轰试验方法对单、双、三基以及不同药型的发射药进行燃烧转爆轰试验。结果表明,在管厚4mm弱约束条件下,只有三基小粒发射药发生爆轰,在管厚9mm强约束条件下,6/7双基药、6/7叠氮发射药、6/7三基药以及三基小粒药发生爆轰。发射药配方中添加硝化甘油(NG)、叠氮硝胺(DA)和黑索金(RDX)以及减小药型尺寸,可增强发射药的燃烧转爆轰能力,同时,提高壳体约束强度更易发生燃烧转爆轰。     

JOB-9003炸药燃烧转爆轰现象研究

HMX颗粒炸药和JOB－9003炸药进行了燃烧转爆轰（DDT）实验，研究了炸药组分，装药密度以及约束条件对DDT过程的影响，分析了炸药DDT的机理，实验结果表明炸药DDT过程和炸药组分以及装药状态有很大关系。HMX颗粒炸药容量发生DDT现象，而以HMX为主要成分的JOHB－9003压装装药不容易发生DDT现象。     

光电三极管在研究推进剂燃烧转爆轰行为中的应用

用探针法研究 DDT管中高能推进剂的燃烧波和爆轰波的传播特性 ,因各种因素的影响难以得到满意的结果 ,用光电三极管代替电离探针可得到相对理想的结果     

含ACP改性双基推进剂的燃烧转爆轰实验研究

为研究快燃物ACP对改性双基推进剂燃烧转爆轰性能的影响,利用DDT管建立相应的测试系统,对推进剂在多孔装药条件下的燃烧转爆轰过程进行了实验研究.实验中采用电离探针和压电式压力传感器记录了燃烧与爆轰波阵面的位置一时间关系和压力波形图,利用实验结果计算并比较了波阵面的传播速度、爆轰形成点的位置以及药床不同位置的压力值.结果表明,快燃物ACP能够增大改性双基推进剂转爆轰的倾向,当ACP的质量分数从5%增加到7%时,装药燃烧转爆轰的倾向增大比较明显.     

基于微波相移原理的燃烧转爆轰过程波速测量方法及应用

为了研究火炸药及装药燃烧转爆轰(DDT)过程及其机理,探索了一种DDT过程波速实时测量方法——微波相移测速方法,其基本原理是将DDT过程中由波阵面运动而引起的微波频率和相位的变化精确地测量出来,从而实时获得波阵面的运动速度;阐述了测量系统的组成、标定方法、试验设计及程序等;将该方法应用于高能硝胺发射药DDT过程,获得了DDT过程中的重要规律;探讨了高能发射药容易发生DDT的原因。结果表明,微波相移测速方法抗干扰能力强,采样频率高,所得信息量大,弥补了传统测量技术(如电离探针技术等)的不足;利用该方法获得了某高能硝胺发射药DDT过程中波速与位移信息,样品管爆裂前DDT过程的主要阶段及其特征数据和变化规律得到了精确的阐明,可为高孔隙率发射装药DDT控制研究提供重要的技术支撑。     

火炮同步点火管的燃烧实验和数值模拟

为增加火炮点火的同步性，对一种爆轰波传火的火炮同步点火管进行了燃烧实验，测量了点火管不同位置的压力一时间曲线。在考虑火药燃烧过程中同步点火特征、气体湍流和新增燃气质量流流入的基础上，建立了点火管内的燃烧计算模型，用CFD软件对点火管的燃烧过程进行了三维数值模拟计算，并将计算得到的压力一时间曲线与实验曲线进行对比分析。结果表明，点火管具有很高的点火同步性，模拟计算的压力一时间曲线与实验结果基本吻合。     

几种典型固体推进剂的燃烧转爆轰实验研究

为探索影响固体推进剂发生燃烧转爆轰的因素,对4种典型固体推进剂样品进行了实验研究。通过选用不同壁厚的样品管及改变样品的装填形式,实现了燃烧转爆轰。利用电离探针对试样稳定爆轰时的爆速进行了测试。结果表明,含RDX、NG高敏感度含能材料的颗粒状CMDB推进剂及药柱内部含有大量气孔的NEPE推进剂发生燃烧转爆轰。推进剂的配方、装药形式、外界约束条件是影响推进剂发生燃烧转爆轰的主要因素。证明了推进剂在特定条件下可以发生燃烧转爆轰。     

NEPE推进剂的燃烧转爆轰特性

介绍了燃烧转爆轰的研究方法、表征参数和影响因素.用DDT管、光电管、应变片、验证板研究了NEPE推进剂混合过程中的燃烧转爆轰特性.研究结果表明,NEPE推进剂药浆的诱导爆轰距离与其在DDT管中的装填密度存在典型的U形曲线关系;当实际装填密度大于理论装填密度的95%时,NEPE推进剂药浆在试验条件下无法发生燃烧转爆轰,同时,NEPE推进剂药浆的诱导爆轰距离与DDT管的破碎程度具有较好的相关性,诱导爆轰距离越小,DDT管的破碎程度越严重.由于立式混合机的密闭性及混合过程中推进剂药浆的不均匀性,NEPE推进剂在混合过程中存在燃烧转爆轰的可能性.     

p(BAMO-AMMO)热塑性高能推进剂燃烧转爆轰试验研究

采用燃烧转爆轰(DDT)管法研究了p(BAMO-AMMO)热塑性推进剂主要固体组分RDX和AP含量、AP粒度及级配等对其燃烧转爆轰响应规律的影响。结果表明,在相同试验条件下,含质量分数65%AP的p(BAMOAMMO)推进剂发生了燃烧转爆轰响应,而含等量RDX的p(BAMO-AMMO)推进剂仅发生了燃烧反应。当RDX质量分数从65%增加到85%时,样品由燃烧反应变为燃烧转爆轰反应。含等量细粒度(d50=1.0μm)AP的推进剂发生燃烧转爆轰的倾向较含粗粒度AP(d50=105μm)的低。当粗、细AP以质量比为10∶3级配时,p(BAMOAMMO)推进剂未发生燃烧转爆轰反应。     

Packing Configurations of PBX‐9501 Cylinders to Reduce the Probability of a Deflagration to Detonation Transition (DDT)

The detonation of hundreds of explosive devices from either a transportation or storage accident is an extremely dangerous event. This paper focuses on identifying ways of packing/storing arrays of explosive cylinders that will reduce the probability of a Deflagration to Detonation Transition (DDT). The Uintah Computational Framework was utilized to predict the conditions necessary for a large scale DDT to occur. The results showed that the arrangement of the explosive cylinders and the number of devices packed in a “box” greatly effects the probability of a detonation.     

Effects of Aluminum Particle Size on the Detonation Pressure of TNT/Al

To better understand the influence of the aluminum particle size on the detonation pressure of TNT/Al, electrical conductivity experiment and detonation pressure experiment were performed in this study. Four types of TNT/Al were considered, in which the particle size of aluminum was 50 nm, 100 nm, 1.50 μm, and 9.79 μm, respectively. The combustion process of Al in TNT/Al was detected by electrical conductivity experiment, and the detonation pressures of TNT/Al were measured by using the manganin pressure sensors. According to the experimental results, the Chapman Jouguet (CJ) pressure of the explosive containing nano‐sized aluminum is higher than the explosive containing micron‐sized aluminum powder because of the combustion of nano‐sized aluminum in the detonation reaction zone. In addition, a smaller aluminum particle size in TNT/Al is associated with a slower detonation pressure attenuation. This study gives a clearer picture of how aluminum particle size contributes to detonation pressure on timescales from 0 to 0.82 μs.     

爆炸热作用所致的铝粉颗粒温度响应

采用高速运动分析系统研究了硝基甲烷爆轰产物在空气中的膨胀飞散过程,并利用热渗透理论计算了硝基甲烷爆炸热作用下铝粉颗粒温度响应。结果表明,硝基甲烷液体炸药爆轰产物膨胀初期阶段对铝粉颗粒的热作用明显优于其爆轰区阶段的热作用;而在许多研究中往往忽略了爆轰区对铝粉热作用的影响,小尺寸铝粉颗粒在炸药爆轰区也能够迅速被加热至活化温度而可能参与化学反应。     

聚黑-14C的传爆装置冲击起爆实验及数值模拟

基于聚黑(JH)-14C传爆药的小隔板试验方法及结果,建立了小隔板试验有限元模型并进行了模拟计算,确定了密度为1.65g/cm~3时JH-14C的Lee-Tarver参数。以RDX-8701为主发药柱,对实际装药条件下JH-14C的传爆装置进行了冲击起爆实验,得到了钢鉴定块的凹坑深度。根据小隔板试验确定的JH-14C传爆药Lee-Tarver参数,建立了全尺寸的冲击起爆实验有限元模型,并对比分析了模拟结果与实验结果,通过改变导爆药柱顶部的钢隔板厚度,确定了JH-14C的传爆装置发生冲击起爆的临界钢隔板厚度。结果表明,冲击起爆实验中钢鉴定块的凹坑深度约为2.1mm,模拟计算结果与实验结果基本吻合;JH-14C的传爆装置冲击起爆的临界钢隔板厚度在4~5mm。     

Effect of Temperature,Density and Confinement on Deflagration to Detonation Transition of an HMX‐Based Explosive

In order to obtain the characteristics of the deflagration‐to‐detonation transition (DDT) of PBX‐2 (an HMX‐based explosive) under different conditions, DDT tests were carried out as a function of charge density, temperature, and shell confinement. In these tests, the energetic materials were electrically ignited. The DDT response characteristics for PBX‐2 with 53 % and 99 % of theoretical maximum density (TMD) were evaluated by different shell thickness confinements at ambient temperature and at 85 °C. The test results with different densities, confinements and temperatures exhibited a wide range of reaction violence. Firstly, at both ambient temperature and at 85 °C under 10 and 20 mm shell thickness confinement, PBX‐2 did not undergo fully DDT at 99 % TMD, only a low velocity detonation (LVD) occurred. Secondly, PBX‐2 at 53 % TMD underwent DDT, and significant influence on the minimum run distance to detonation by the shell confinement thickness was observed. Strong confinement is favorable for the transition of DDT but the confinement does not influence reaction degree. Thirdly, the reaction degree of PBX‐2 at 85 °C was remarkably lower than that at ambient temperature. This insensitizing effect of temperature is induced by the melting and flowing of bonders which reduces the porosity and inhibits an important step of DDT, namely, high turbulent combustion.