添加剂对B炸药安全和爆轰性能的影响

在B炸药中分别添加质量分数1%和3%的123树脂/1DES黏结剂或质量分数5%固化系数为0.6和0.8的HTPB/MDI黏结剂,制备了4种改性B炸药。用大药片落锤撞击试验、电探针和锰铜压力计分别测试了其撞击感度、爆速和爆压,用VLWR程序计算了爆轰性能。结果表明,添加123树脂/DES黏结剂后,改性B炸药的撞击感度降低;添加不同固化系数的HTPB/MDI黏结剂后,改性B炸药的撞击感度升高;添加123树脂/DES和HTPB/MDI后,改性B炸药的密度、爆速和爆压降低,而且添加量越大,其爆速和爆压降低越大。爆速和爆压的计算值与实验值接近。     

隔层传爆序列可靠性评估的试验方法

通过分析影响隔层传爆序列爆轰传递性能的各个可能因素,结合隔层传爆序列的特点,提出了一种评估爆轰传递可靠性的试验方法。采用该方法对某传爆序列起爆主炸药的可靠性进行了评估,获得了较满意的结果。这些分析结果及可靠性评估试验方法为隔层传爆序列的设计及可靠性评估提供参考。     

炸药事故反应烈度转化的主控机制

正炸药安全性研究,一方面,是基于炸药生产过程和弹药勤务操作安全需求,关注各类意外刺激条件下引发持续反应点火的下限门槛条件;另一方面,是针对事故最大风险预测及对事故反应烈度增长敏感因素认知、源头控制需求,关注炸药中因摩擦、局域变形温升或火烧引发的低烈度燃烧等级反应点火起始后,受哪些因素主导,经由何种机制和过程,可能转化为高烈度等级反应(High Explosive Violent Reaction,HEVR)乃至爆轰。对事故点火及烈度演化过程物理机制的解读,应重点将事故演化过程中如下因素和环节纳入关注范围:     

炸药件在模拟跌落试验中的响应

为了解加速老化对炸药件撞击安全性的影响,开展了PBX-6炸药件在温度65℃、时间180d和365d的加速老化试验,建立了Φ100 mm炸药件模拟跌落试验方法.对加速老化前后的PBX-6炸药件进行了带内外壳约束的模拟跌落试验,根据压力传感器测量炸药反应产生的冲击波超压,用高速相机拍摄炸药件不同速度的跌落撞靶过程,结合收集的实验残余物形貌来评定反应等级.结果表明,对于未老化或加速老化时间相同的试样,跌落高度越高,爆炸冲击波超压和爆燃反应程度越大.对于未老化和加速老化试样,跌落高度相同时,老化试样的爆炸冲击波超压和爆燃反应程度较大,撞击安全性降低.     

压装PBX炸药DDT管实验初始反应演化过程分析

在DDT管中采用惰性模拟材料研究电点火头和黑火药产生的初始压力对惰性模拟材料点火端面的影响;采用高速摄像机记录了DDT管内HMX基压装PBX炸药的燃烧发光过程;分析了压装PBX炸药DDT管实验初始反应演化过程。结果表明,电点火头和黑火药产生的初始压力会引起邻近脆性炸药端面裂纹形成和局部破坏,炸药燃烧的火焰沿炸药基体裂纹和炸药与管壁之间的缝隙中传播,压装PBX炸药初始反应演化与缝隙对流燃烧过程密切相关。     

炸药起爆研究的若干问题

针对炸药起爆问题,对近几届国际爆轰会议及APS冲击压缩会议论文进行了调研与分析,结合我们在这方面的研究状况,提出了在炸药起爆研究方面应开展的一些工作的建议.     

硼铝金属化炸药的制备及性能表征（英）

以奥克托今(HMX)为基,加入氧化剂高氯酸铵(AP)、硼铝复合粉和粘结剂端羟基聚丁二烯(HTPB),设计和制备硼铝金属化炸药.用扫描电子显微镜(SEM)观测了硼粉、铝粉及硼铝复合粉的外观形貌;用热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析了奥克托今(HMX)和高氯酸铵(AP)对硼铝粉热氧化特性的影响,对硼铝粉的反应动力学机理进行了深入了解;为掌握金属化炸药对各种外界能量刺激的安全性以及传播爆轰波的能力, 测试了硼铝金属化炸药的撞击感度、摩擦感度、电火花感度、雷管起爆感度和起爆特性.结果表明,硼铝复合粉中,球形Al粉的表面有许多小颗粒的硼粉;在室温~1000 ℃范围和N2气氛下,虽然压力对HMX和AP的热分解峰温有影响,但是,Al粉和B粉仅发生部分氧化,不能燃烧;硼铝金属化炸药的撞击感度为60%~80%,摩擦感度均为100%,电火花感度为3.83~6.40 kV,可以用8#工业雷管直接起爆,表明无粘结剂的硼铝金属化炸药感度较高,使用钝化HMX和AP后其感度明显降低,添加聚氨酯粘结剂后其感度进一步下降,当聚氨酯粘结剂含量为20%时,HMX基硼铝金属化炸药的撞击感度小于10%,摩擦感度小于30%,显示能满足混合炸药制备及加工工艺的安全要求;此外,直径Φ50 mm的硼铝金属化炸药可以用8#工业雷管直接起爆,能稳定传播爆轰波,表现出较强的后效做功能力.     

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。     

高量程压力传感器在含能材料燃烧转爆轰实验中的应用

在三种不同的含能材料(JO-9159、B炸药和某推进剂)燃烧转爆轰实验中,使用高量程Y-YD-1254型压电式压力传感器对燃烧转爆轰(DDT)实验中管内不同位置处的压力进行测量。实验结果表明,这种压力传感器测量的压力幅度可以从几个兆帕到十个吉帕,适用于测量固体炸药或推进剂在燃烧转爆轰过程中不同位置处的压力变化,尤其适用于测量燃烧过程中的压力变化。     

高聚物添加剂对B炸药撞击感度和作功能力的影响

为研究添加剂对B炸药撞击感度和作功能力的影响,分别添加123树脂、聚酯纤维和热塑性弹性体VP-401制备改性B炸药。进行了样品的大药片撞击感度试验、苏珊试验和圆筒试验,获得改性B炸药的撞击感度和作功能力变化。讨论了压缩弹性和韧性对改性B炸药撞击感度的影响,以及添加剂含量对作功能力的影响。结果表明,加入1%的123树脂能显著改善B炸药压缩和拉伸的弹性及韧性,其爆炸反应阈值高度提高了3 m,撞击感度明显降低。加入123树脂的改性B炸药仍属于强度较低的炸药,在苏珊弹撞靶至破碎炸药爆炸前的几百微秒范围内,炸药随壳体发生塑性变形过程中已发生破碎,其破碎程度严重影响炸药的爆炸百分数,即相对释放能。与B炸药的作功能力比较,径向膨胀距离5 mm和19 mm处,添加1%123树脂的B炸药的作功能力分别降低了4.6%和1.24%。