CN102278923A

CN102278923A - 一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置及方法

Info

Publication number: CN102278923A
Application number: CN2011102271235A
Authority: CN
Inventors: 冯波; 曹威; 陈网桦; 何其中; 彭金华; 饶国宁; 解立峰
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2011-12-14

Abstract

本发明的目的在于提供一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置及方法，以提高凝聚态含能材料的体积或面毁伤威力，从而提高对较大范围内分布式目标的有效***作用。本发明提供的凝聚态含能材料的体积爆轰装置，包括圆筒形抛撒装药壳体、圆筒形战斗部装药壳体、上端板、下端板、一次起爆装置、二次起爆装置和两次起爆延时装置。本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1）利用一次***能量将凝聚态含能材料分布到一定的空间范围内并形成稳定爆轰，保证了***能量对分布式目标的有效作用；（2）利用两次二次起爆延时装置，精确的控制二次起爆的时间间隔，针对不同的目标，可以选择合理的***时机以起到最佳的杀伤效果。

Description

一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置及方法

技术领域

本发明涉及一种体积爆轰装置及方法，特别是一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置及方法。

背景技术

目前凝聚态含能材料各方面参数的研究多是基于点源***，或者近似作为点源***展开的，点源***的特点是在***中心附近爆压与冲击波压巨大，但随着作用目标距离的增加，压力会迅速衰减，从而对于较远距离的或者是分布较散的多个作用目标之破坏效应也就会迅速降低。因此为实现对较大范围、远距离较远目标的有效***作用，关键在于将有限的凝聚态含能材料能量予以削峰填谷式地适当分布而更加合理地加以利用。

国外已在开展相关工作，但在具体的实现方案上尚未见任何资料。在前期工作方面，俄罗斯、加拿大等国学者正努力寻求能大面积覆盖地面且爆轰压达到10MPa的云雾爆轰区，认为这是扫除耐爆雷所必需的。美国学者在这方面进行了大量激波管实验，还开展了试验战斗部的外场***试验并取得了满意的结果。国内该项研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置及方法，以提高凝聚态含能材料的体积或面毁伤威力，从而提高对较大范围内分布式目标的有效***作用。

实现本发明目的的技术解决方案为：

本发明提供的凝聚态含能材料的体积爆轰装置，包括圆筒形抛撒装药壳体、圆筒形战斗部装药壳体、上端板、下端板、一次起爆装置、二次起爆装置和两次起爆延时装置。圆筒形抛撒装药壳体置于圆筒形战斗部装药壳体内部，下端板置于圆筒形抛撒装药壳体和圆筒形战斗部装药壳体下端，上端板置于圆筒形抛撒装药壳体和圆筒形战斗部装药壳体上端并在圆心开有***孔，一次起爆装置位于圆筒形抛撒装药壳体内部，二次起爆装置位于下端板下，两次起爆延时装置通过引线连接到一次起爆装置和二次起爆装置。

所述的两次起爆延时装置延时精确，可调节控制一次起爆装置和二次起爆装置之间的起爆时间间隔，其时间间隔误差应小于1 ms。

所述的一次起爆装置起爆能量适当，既要满足向凝聚态含能材料输出一定的抛撒能量，将凝聚态含能材料抛撒到一定的空间内形成云团，又要满足不能直接起爆凝聚态含能材料。

所述的二次起爆装置具有满足云团稳定爆轰的起爆能量，引起凝聚态含能材料云团的直接爆轰，且其爆轰波的强度能在凝聚态含能材料云团稳定传播。

所述的圆筒形抛撒装药壳体和圆筒形战斗部装药壳体圆心重合并等高齐平，壳体厚度和强度均应易于凝聚态含能材料的抛撒。

所述的上端板和下端板要具有一定的强度，能对在一次起爆装置***抛撒作用下的凝聚态含能材料云团进行约束，以控制凝聚态含能材料云团的分布状态。

本发明提供的应用上述装置进行凝聚态含能材料的体积爆轰方法，通过如下步骤进行：

1）制作圆筒形抛撒装药壳体和圆筒形战斗部装药壳体，并安装下端板；

2）将凝聚态含能材料装入圆筒形战斗部装药壳体中，将一次起爆装置装入到到圆筒形抛撒装药壳体中，并安装上端板；

3）将二次起爆装置置于下端板下；

4）将两次起爆延时装置连接到一次起爆装置和二次起爆装置上，引发两次起爆延时装置。

所述的凝聚态含能材料其粒度应尽可能细并具良好流散性，以便在一次起爆装置***抛撒作用下形成分布均匀的凝聚态含能材料云团。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

（1）利用一次***能量将凝聚态含能材料分布到一定的空间范围内并形成稳定爆轰，保证了***能量对分布式目标的有效作用；

（2）利用两次二次起爆延时装置，精确的控制二次起爆的时间间隔，针对不同的目标，可以选择合理的***时机以起到最佳的杀伤效果。

附图说明

图1是本发明的凝聚态含能材料及其混合物的体积爆轰装置剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图1，详细说明本发明的实施方式。

首先采用PVC材料制作圆筒形抛撒装药壳体4和圆筒形战斗部装药壳体5，壳体厚度均为1.5 mm、长度均为170 mm，其中圆筒形抛撒装药壳体3的内径为46 mm，圆筒形战斗部装药壳体4的内径为153 mm。下端板3选择10 mm厚的尼龙板，直径156mm，安装到圆筒形抛撒装药壳体4和圆筒形战斗部装药壳体5下端。含能材料选择经过钝化、细化的含铝***，质量为2kg，将其装入圆筒形战斗部装药壳体5中。一次起爆装置1选择经过衰减处理的导爆索，将其装入圆筒形抛撒装药壳体4中，使用高精度电子延时半导体桥***起爆；上端板2选择10 mm厚的尼龙板，直径156mm，并在圆心留有***孔，将其安装到圆筒形抛撒装药壳体4和圆筒形战斗部装药壳体5上端。二次起爆装置6选择200 g钝化黑索今，置于下端板3下面，使用高精度电子延时半导体桥***起爆；两次起爆延时装置7选择电子延时控制装置，分别连接到一次起爆装置1和二次起爆装置6的高精度电子延时半导体桥***上，两次起爆延时时间间隔为25 ms。

在进行体积爆轰试验时，将电子延时控制装置接220V交流电充电，充电完毕后将其引发，随即起爆一次起爆装置1的高精度电子延时半导体桥***，引爆导爆索，将壳体中的含铝***抛撒到空气，与空气充分混合，形成一定体积、分布均匀的含铝***云团；在25 ms延时后，电子延时控制装置接着起爆二次起爆装置6的高精度电子延时半导体桥***，引爆钝化黑索今，进而引爆含铝***云团，在云团中形成稳定的爆轰波。通过预先布置地面上的压力传感器，采集压力信号，分析爆轰波超压、冲量等参数的变化规律。结果表明含铝药剂云团发生体积爆轰后，随着比例距离的增加，***场的冲击波超压TNT当量从小于1.0逐渐增大，当超过某比例距离后，超压TNT当量可以达到1.5-1.8。

应该明确的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置，其特征在于：包括圆筒形抛撒装药壳体[4]、圆筒形战斗部装药壳体[5]、上端板[2]、下端板[3]、一次起爆装置[1]、二次起爆装置[6]和两次起爆延时装置[7]；圆筒形抛撒装药壳体[4]置于圆筒形战斗部装药壳体[5]内部，下端板[3]置于圆筒形抛撒装药壳体[4]和圆筒形战斗部装药壳体[5]下端，上端板[2]置于圆筒形抛撒装药壳体[4]和圆筒形战斗部装药壳体[5]上端并在上端板[2]的圆心开有***孔，一次起爆装置[1]位于圆筒形抛撒装药壳体[4]内部，二次起爆装置[6]位于下端板[3]下，两次起爆延时装置[7]通过引线连接到一次起爆装置[1]和二次起爆装置[6]。

2.根据权利要求1所述的一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置，其特征在于：两次起爆延时装置[7]控制一次起爆装置[1]和二次起爆装置[6]之间的起爆时间间隔，其时间间隔误差小于1 ms。

3.根据权利要求1所述的一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置，其特征在于：圆筒形抛撒装药壳体[4]和圆筒形战斗部装药壳体[5]的圆心重合且等高齐平。

4.根据权利要求1所述的一种凝聚态含能材料的体积爆轰装置，其特征在于：上端板[2]、下端板[3]均为圆形。

5.一种凝聚态含能材料的体积爆轰方法，其特征在于按以下步骤进行：

步骤1、制作圆筒形抛撒装药壳体[4]和圆筒形战斗部装药壳体[5]，并安装下端板[3]；

步骤2、将凝聚态含能材料装入圆筒形战斗部装药壳体[5]中，将一次起爆装置[1]装入到圆筒形抛撒装药壳体[4]中，并安装上端板[2]；

步骤3、将二次起爆装置[6]置于下端板[3]下；

步骤4、将两次起爆延时装置[7]连接到一次起爆装置[1]和二次起爆装置[3]上，引发两次起爆延时装置[7]。