子弹撞击对发射药易损性响应影响研究

《陶瓷-金属复合靶板受变形弹体撞击问题的研究》篇一陶瓷-金属复合靶板受变形弹体撞击问题的研究一、引言随着现代武器装备的不断发展，靶板作为武器系统的重要组成部分，其防护性能的优劣直接关系到武器系统的作战效能。

陶瓷/金属复合靶板因其具有高硬度、高强度、良好的抗冲击性能等优点，在军事和民用领域得到了广泛应用。

然而，当陶瓷/金属复合靶板受到变形弹体撞击时，其破坏机制及响应行为较为复杂，这成为了一个值得深入研究的问题。

本文旨在探讨陶瓷/金属复合靶板在受到变形弹体撞击时的力学行为、破坏机制及防护性能优化方法。

二、陶瓷/金属复合靶板的特性及结构陶瓷/金属复合靶板由陶瓷和金属两种材料组成，具有较高的硬度和强度。

其中，陶瓷材料具有优异的抗冲击性能和耐磨性能，而金属材料则具有良好的塑性和韧性。

这两种材料的复合使用，使得靶板在受到冲击时能够更好地吸收能量，提高其防护性能。

三、变形弹体撞击陶瓷/金属复合靶板的力学行为当变形弹体撞击陶瓷/金属复合靶板时，由于弹体与靶板的材料性质、几何形状、速度等因素的影响，会产生复杂的力学行为。

首先，弹体的变形和破碎会消耗部分能量，进而对靶板产生冲击力。

其次，靶板在受到冲击时会产生应力波传播，导致材料内部的应力重新分布。

最后，靶板会发生局部变形或破裂，从而进一步吸收能量。

这些过程相互作用，决定了靶板的最终响应行为。

四、陶瓷/金属复合靶板的破坏机制陶瓷/金属复合靶板的破坏机制主要包括裂纹扩展、分层和剥落等。

在受到变形弹体撞击时，首先会在靶板表面产生局部压缩和剪切变形，导致裂纹的萌生和扩展。

随着冲击能量的进一步传递，裂纹会向材料内部扩展，并与分层、剥落等现象相互作用，最终导致靶板的破坏。

此外，由于陶瓷和金属材料的性质差异，破坏过程中还会产生界面脱粘等现象。

五、防护性能优化方法为了提高陶瓷/金属复合靶板的防护性能，可以采取以下措施：1. 优化材料组成：通过调整陶瓷和金属的比例、选择更合适的材料等手段，提高靶板的综合性能。

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０２２.０２.００４ＣＤ￣３发射装药低易损性能试验研究❋韩㊀冰㊀魏㊀伦㊀于慧芳㊀刘少武㊀姚月娟㊀马方生㊀王㊀锋西安近代化学研究所(陕西西安ꎬ７１００６５)[摘㊀要]㊀为了降低发射药的敏感性ꎬ以Ｂｕ￣ＮＥＮＡ为增塑剂ꎬＦＯＸ￣７和ＲＤＸ作为填充物研制了一种新型硝化棉(ＮＣ)基发射药(ＧＤ￣３发射药)ꎬ对其装药进行了低易损性能测试研究ꎮ试验结果表明ꎬＧＤ￣３发射装药在慢速烤燃和快速烤燃㊁子弹撞击刺激源下发生了Ｖ类燃烧反应ꎬ在特定的空心装药射流刺激下发生了ＩＩＩ类爆炸反应ꎮＧＤ￣３发射药在刺激源下易损性响应剧烈程度弱于硝基胍发射药和单基发射药ꎬ该新型装药符合低易损性弹药的性能评定要求ꎮ[关键词]㊀应用化学ꎻ发射药ꎻ低易损性ꎻ性能测试[分类号]㊀ＴＪ５５ꎻＴＱ５６２ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＬｏｗＶｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＤ￣３ＰｒｏｐｅｌｌａｎｔＣｈａｒｇｅＨＡＮＢｉｎｇꎬＷＥＩＬｕｎꎬＹＵＨｕｉｆａｎｇꎬＬＩＵＳｈａｏｗｕꎬＹＡＯＹｕｅｊｕａｎꎬＭＡＦａｎｇｓｈｅｎｇꎬＷＡＮＧＦｅｎｇＸｉ ａｎＭｏｄｅｒｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ(ＳｈａａｎｘｉＸｉ ａｎꎬ７１００６５)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓꎬａｎｅｗｋｉｎｄｏｆＮＣｂａｓｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ(ＧＤ￣３ｐｒｏ￣ｐｅｌｌａｎｔ)ｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｗｉｔｈＢｕ￣ＮＥＮＡａｓｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒａｎｄＦＯＸ￣７ａｎｄＲＤＸａｓｅｎｅｒｇｙａｄｄｉｔｉｖｅｓ.Ｌｏｗｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔｏｆｉｔｓｃｈａｒｇｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅＶｏｆＧＤ￣３ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｃｈａｒｇｅｏｃｃｕｒｓｉｎｓｌｏｗｃｏｏｋ￣ｏｆｆｔｅｓｔꎬｆａｓｔｃｏｏｋ￣ｏｆｆｔｅｓｔａｎｄｂｕｌｌｅｔｉｍｐａｃｔｔｅｓｔꎬａｎｄｅｘｐｌｏｓｉｖｅｒｅｓｐｏｎｓｅＩＩＩｏｃｃｕｒｓｉｎｓｈａｐｅｄｃｈａｒｇｅｊｅｔｉｍｐａｃｔｔｅｓｔ.ＶｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅＧＤ￣３ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｕｎｄｅｒｓｔｉｍｕｌｉｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｎｉｔｒｏ￣ｇｕａｎｉｄｉｎｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔａｎｄｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｄｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ.Ｔｈｅｎｅｗｃｈａｒｇｅｍｅｅｔｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｄｅｍａｎｄｓｏｆｌｏｗｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ａｐｐｌｉｅｄｃｈｅｍｉｓｔｒｙꎻｐｒｏｐｅｌｌａｎｔꎻｌｏｗｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙꎻｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔ引言弹药易损性是弹药中的火炸药由于事故(碰撞)㊁严酷环境(火灾)或敌方的攻击(冲击波或高速破片)而发生意外反应的敏感程度和产生爆炸作用剧烈程度的综合性能[１￣２]ꎮ为了适应现代战争环境及新型武器弹药的需求ꎬ研究人员通过多种途径进行了低易损弹药研制和易损性检测评估方面的工作[３￣８]ꎮ发射药通常由硝化棉(ＮＣ)作为力学骨架ꎬ加以增塑剂㊁高能晶体炸药作为填充物ꎬ和其他功能助剂共同组成ꎮ为降低发射药的敏感性ꎬ需要采用比硝酸酯钝感的晶体含能化合物作为填充物ꎬ采用相对钝感的增塑剂替代硝化甘油(ＮＧ)ꎮ王锋等[９]研究了含１ꎬ１￣二氨基￣２ꎬ２￣二硝基乙烯(ＦＯＸ￣７)发射药的低压燃烧性能及ＦＯＸ￣７用量对发射药常温力学性能的影响ꎬ发现随着ＦＯＸ￣７含量的增加ꎬ发射药抗冲击强度增大ꎮ赵本波等[１０]使用Ｎ￣丁基硝氧乙基硝胺(Ｂｕ￣ＮＥＮＡ)全部替代ＮＧ制备的Ｂｕ￣ＮＥＮＡ/ＮＣ双基药相比ＮＧ/ＮＣ双基药ꎬ摩擦感度㊁撞击感度㊁挥发速率常数大幅降低ꎬ力学性能㊁热稳定性大幅提高ꎮ在易损性检测评估方面ꎬ国内主要依据美国ＭＩＬ ＳＴＤ ２１０５Ｄ«非核弹药的危险性评估试验»和北约的ＳＴＡＮＡＧ４４３９«不敏感弹药的介绍㊁评估和试验政策»等[１１￣１２]ꎬ建立了快速烤燃试验㊁慢速烤燃试验㊁子弹撞击试验㊁破片撞击试验㊁殉爆试验㊁射流撞击试验和热破片撞击试验等７种刺激源的低敏感试验手段ꎬ并形成了标准[１３]ꎮ㊀㊀本文中ꎬ以三基发射药配方为基础ꎬ采用钝感含能增塑剂Ｂｕ￣ＮＥＮＡ全部替代配方中ＮＧꎬ采用ＦＯＸ￣７第５１卷㊀第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.５１㊀Ｎｏ.２㊀２０２２年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ａｐｒ.２０２２❋收稿日期:２０２１￣０８￣１９第一作者:韩冰(１９８２－)ꎬ男ꎬ副研究员ꎬ主要从事发射药装药应用技术研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｄａｇｕａｉ０６２２＠１６３.ｃｏｍ通信作者:魏伦(１９８２－)ꎬ男ꎬ副研究员ꎬ从事发射药装药研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:２１７００８９３＠ｑｑ.ｃｏｍ替代配方中部分黑索今(ＲＤＸ)ꎬ制备了一种新型高能低易损发射药(ＧＤ￣３发射药)ꎬ对其装药进行了快速烤燃㊁慢速烤燃㊁子弹撞击㊁射流撞击等易损性测试研究ꎬ并与单基发射药㊁硝基胍(ＮＧｕ)发射药的易损性测试结果进行对比ꎬ以期为不敏感发射药及装药研究提供参考ꎮ１㊀试验１.１㊀发射药样品ＧＤ￣３发射药㊁硝基胍发射药㊁单基发射药配方主要组成如表１所示ꎮ３种发射药均以自由装填形式分别装入⌀７６ｍｍˑ２７４ｍｍ㊁壁厚为４ｍｍ的４５＃钢壳中ꎬ两端用带螺纹的端盖密封ꎬ每发装药量为１０００ｇꎮ每项平行试验２发ꎮ表１㊀发射药配方主要组成Ｔａｂ.１㊀Ｍａｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｆｏｒｍｕｌａ样品黏结剂增塑剂固体填充物单基发射药ＮＣ硝基胍发射药ＮＣＮＧＮＧｕＧＤ￣３发射药ＮＣＢｕ￣ＮＥＮＡＲＤＸ＋ＦＯＸ￣７１.２㊀试验部分１.２.１㊀慢速烤燃试验采用电阻加热套包裹样品壳体ꎬ将样品悬挂在距地面高６０ｃｍ处ꎮ烤燃试验箱按设定程序分段升温ꎬ在０~６０ħ内以３ħ/ｍｉｎ恒定升温ꎬ在６０ħ以上以１ħ/ｍｉｎ恒定升温ꎬ直至样品发生剧烈反应ꎮ测试样品烤燃全过程的温度曲线及反应后的冲击波压力ꎬ记录试验壳体破坏状况和见证板损坏情况ꎮ１.２.２㊀快速烤燃试验模拟大火环境ꎬ将发射药样品置于８００ｍｍˑ８００ｍｍˑ６８０ｍｍ的水油池正上方４２０~４５０ｍｍ处ꎬ样品四周布置４路热电偶测温系统ꎬ将见证板放置在油池四周１.０ｍ处ꎮ引燃油池ꎬ同时使用高速摄影监视反应的全过程ꎬ记录试验壳体破坏状况和见证板损坏情况ꎮ１.２.３㊀子弹撞击试验选用制式１２.７ｍｍ标准穿甲燃烧弹撞击样弹ꎬ枪口距离样弹３０ｍꎬ子弹撞击速度为(８５０ʃ２０)ｍ/ｓꎮ见证板为５ｍｍ厚Ｌ型４５＃钢板ꎮ至少试验２发装药ꎬ观察样品反应的猛烈程度ꎮ１.２.４㊀空心装药射流撞击试验空心装药射流源为⌀５０ｍｍ标准射流源ꎮ在样品底面放置１块３００ｍｍˑ３００ｍｍˑ１２ｍｍ的钢质见证板ꎮ根据试验后见证板的凹痕判断样品反应程度ꎬ试验２次ꎮ２㊀试验结果２.１㊀慢速烤燃试验图１为单基发射药㊁硝基胍发射药㊁ＧＤ￣３发射药装药慢速烤燃反应后的状态ꎮ表２列出了不同配方发射装药在慢速烤燃条件下的测试结果ꎬ其中的反应温度是指壳体发生破坏时所对应的温度ꎮ㊀图１㊀慢烤反应后的状态Ｆｉｇ.１㊀Ｓｔａｔｕｓａｆｔｅｒｓｌｏｗｃｏｏｋ￣ｏｆｆｔｅｓｔ表２㊀发射装药慢速烤燃试验结果Ｔａｂ.２㊀Ｓｌｏｗｃｏｏｋ￣ｏｆｆｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ序号样品ｔ/ħ１＃单基发射药１５３.４２＃硝基胍发射药１６１.９３＃ＧＤ￣３发射药１６８.０㊀㊀从图１㊁表２可知:经过缓慢㊁有序加温后ꎬ单基发射药发生爆炸反应ꎬ仅收集到少量小块壳体碎片ꎬ见证板被壳体击中撕裂ꎻ硝基胍发射药在１６１.９ħ发生爆燃反应ꎬ试验件壳体撕裂ꎬ收集到大块壳体碎片ꎬ见证板被壳体击中撕裂ꎻＧＤ￣３发射药在１６８.０ħ发生燃烧反应ꎬ反应瞬间壳体一端端盖冲开ꎬ壳体完整ꎬ壳体内及周围有较多的剩药ꎬ试验响应温和ꎮＧＤ￣３发射药慢速烤燃的反应温度比单基发射药高出１４.６ħꎬ比硝基胍发射药高出６.１ħꎬ说明ＧＤ￣３发射药能经受住更高的烤燃温度ꎬ具有更好的耐热性和安全性ꎮ２.２㊀快速烤燃试验图２为单基发射药㊁硝基胍发射药㊁ＧＤ￣３发射药装药快速烤燃反应后的状态ꎮ㊀㊀在快速烤燃刺激源作用下ꎬ能量水平最低的单基发射药发生了爆炸反应ꎬ堵头穿入沙堆ꎬ壳体残片收集不全ꎬ四周见证板都有不同程度的变形和穿孔ꎮ硝基胍发射药发生了燃烧反应ꎬ壳体一端端盖剪切ꎬ见证板有不规则穿孔ꎮＧＤ￣３发射药发生了燃烧反应ꎬ壳体仅一端薄弱处端盖剪切ꎬ壳体外观完整ꎬ但明显变粗ꎬ壳体内药粒发生的热分解燃烧反应形成的推力较小ꎬ喷射出的药粒在大火附近不完全燃烧ꎬ７２２０２２年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＤ￣３发射装药低易损性能试验研究㊀韩㊀冰ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图２㊀快速烤燃反应后的状态Ｆｉｇ.２㊀Ｓｔａｔｕｓａｆｔｅｒｆａｓｔｃｏｏｋ￣ｏｆｆｔｅｓｔ四周见证板有轻微变形ꎮ２.３㊀子弹撞击试验将单基发射药㊁硝基胍发射药㊁ＧＤ￣３发射药３种发射药粒置于４５＃钢壳体内进行子弹撞击试验ꎬ试验结果照片见图３ꎮ㊀图３㊀子弹撞击易损性试验结果Ｆｉｇ.３㊀Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｂｕｌｌｅｔｉｍｐａｃｔｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ㊀㊀由图３看出:单基发射药装药在受到子弹撞击时ꎬ壳体大块撕裂ꎬ药粒四散开来ꎬ收集到极少量残药ꎬ药粒大部分燃烧ꎬ判定发生了爆炸反应ꎻ硝基胍发射药装药受到子弹撞击时ꎬ壳体残片收集不全ꎬ药粒大部分燃烧ꎬ试验现场飞散的药粒表面有燃烧痕迹ꎬ见证板未明显变形ꎬ判定发生了爆炸反应ꎻ而ＧＤ￣３发射药装药受到子弹撞击后飞散开ꎬ能看到有火团飞出ꎬ现场周围十几米范围内有未燃烧的完整药粒ꎬ见证板完好ꎬ没有受损变形ꎬ判定发生了Ｖ类燃烧反应ꎮ２.４㊀射流撞击试验单基发射药㊁硝基胍发射药㊁ＧＤ￣３发射药３种发射药装药射流撞击试验结果照片见图４ꎮ单基发射药装药射流冲击后的见证板半球形弯曲ꎬ中部凹坑深度约为７~８ｃｍꎬ距爆心１.５ｍ范围内见到多个小钢片ꎬ端盖方向距离爆心１.０ｍ处见到较大钢碎片ꎬ试验现场未见到残药ꎻ硝基胍发射药装药的见证板剪切穿出不规则圆孔ꎬ有大面积灼烧痕迹ꎬ现场见２ｃｍ２左右碎铁片ꎬ未见残药ꎻＧＤ￣３发射药装药的见证板发生变形ꎬ试验地点没有形成大的爆坑ꎬ在较远试验现场可捡到未燃的药粒ꎬ说明高能物质没有完全耗尽ꎮ参照美军标ＭＩＬ ＳＴＤ ２１０５Ｄ危险性评估试验判据ꎬ分析反应后装药壳体㊁见证板破坏等现象ꎬ判定在特定的空心装药射流刺激下ꎬＧＤ￣３发射药装药㊁单基发射药装药发生了ＩＩＩ类爆炸反应ꎬ硝基胍发射药装药发生了ＩＩ类部分爆轰反应ꎮ㊀图４㊀发射装药射流撞击后的见证板Ｆｉｇ.４㊀Ｗｉｔｎｅｓｓｐｌａｔｅｓｕｎｄｅｒｓｈａｐｅｄｃｈａｒｇｅｊｅｔｉｍｐａｃｔ３㊀分析与讨论３.１㊀不同发射药的易损性响应试验结果比较表３为发射装药易损性试验结果ꎮ表３中ꎬＶＩ类为不反应ꎻＶ类为燃烧反应ꎻＩＶ类为爆燃反应ꎻＩＩＩ类为爆炸反应ꎻＩ㊁ＩＩ类为爆轰或部分爆轰ꎮ表３㊀发射装药易损性试验结果Ｔａｂ.３㊀Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｃｈａｒｇｅｓ类型慢速烤燃快速烤燃子弹撞击空心装药射流撞击单基发射药ＩＩＩ类ＩＩＩ类ＩＩＩ类ＩＩＩ类硝基胍发射药ＩＶ类Ｖ类ＩＩＩ类ＩＩ类ＧＤ￣３发射药Ｖ类Ｖ类Ｖ类ＩＩＩ类低易损弹药可接受的最大反应类型Ｖ类Ｖ类Ｖ类ＩＩＩ类㊀㊀从图１和表３可看出ꎬ３种发射装药在慢速烤燃下的反应程度由弱到强的排序为:ＧＤ￣３发射药㊁硝基胍发射药㊁单基发射药ꎮ从图２和表３可以看出ꎬ硝基胍发射药㊁ＧＤ￣３发射药在快速烤燃下都发生了Ｖ类燃烧反应ꎬ但ＧＤ￣３发射装药的见证板破坏程度较小ꎬ说明ＧＤ￣３８２ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷第２期发射药响应剧烈程度弱于硝基胍发射药ꎮ３种发射装药在快速烤燃下反应程度由弱到强的排序为:ＧＤ￣３发射药㊁硝基胍发射药㊁单基发射药ꎮ３种发射装药快速烤燃试验结果和慢速烤燃反应程度顺序一致ꎬ但响应结果相对温和ꎮ从图３和表３发现ꎬ硝基胍发射药㊁单基发射药在子弹撞击下均发生ＩＩＩ类爆炸反应ꎬ但硝基胍发射装药的壳体撕裂程度大于单基发射药装药ꎬ说明硝基胍发射药易损性响应剧烈程度强于单基发射药ꎮ３种发射装药在子弹撞击下反应程度由弱到强的排序为:ＧＤ￣３发射药㊁单基发射药㊁硝基胍发射药ꎮ空心装药射流撞击比子弹撞击刺激源更强ꎬ所以装药反应更剧烈ꎮ由图４和表３可看出ꎬＧＤ￣３发射装药㊁单基发射药装药在空心装药射流撞击发生了ＩＩＩ类爆炸反应ꎬ但ＧＤ￣３发射药的见证板发生破坏变形程度小于单基发射药ꎬ说明ＧＤ￣３发射药易损性响应剧烈程度弱于单基发射药ꎮ３种发射装药反应由弱到强的排序为:ＧＤ￣３发射药㊁单基发射药㊁硝基胍发射药ꎮ㊀㊀按低易损弹药评价标准要求ꎬ烤燃试验和子弹撞击试验可接受的最大反应类型为Ｖ类燃烧反应ꎬ空心装药射流撞击试验可接受的最大反应类型为ＩＩＩ类爆炸反应ꎮＧＤ￣３发射装药在慢速烤燃和快速烤燃㊁１２.７ｍｍ子弹撞击刺激下发生了Ｖ类燃烧反应ꎬ在特定的空心装药射流刺激下发生了ＩＩＩ类爆炸反应ꎬ符足低易损性弹药的性能评定要求ꎮ３.２㊀配方组成对发射药易损性能的影响发射药配方组分决定着发射药的性质ꎮ通常发射药中各组分在发射药中是独立存在的ꎬ仅是物理上的均匀混合ꎮ因此ꎬ发射药各组分的热㊁撞击㊁摩擦感度㊁分子结构都将直接或间接影响到发射药的易损性能ꎮ表４是发射药各组分的感度数据ꎮ数据为美国１２型撞击仪器(２.５ｋｇ落锤)测试结果ꎻＮＧ撞击感度为２.０ｋｇ落锤测试ꎬ每次试验中至少有１次爆炸时落高小于１５ｃｍꎮＢｕ￣ＮＥＮＡ是一种性能优良的新型含能增塑剂ꎬＦＯＸ￣７是一种新型高能低敏感化合物ꎬ它们都具有较高的热稳定性和较低的撞击㊁摩擦感度ꎬ化学安定性好ꎮ同时ꎬ在ＮＣ体系中ꎬＢｕ￣ＮＥＮＡ的增塑能力和相容性优于其他常用增塑剂ꎻＦＯＸ￣７分子中大量的硝基和氨基可以形成分子内及分子间氢键ꎬ也能够同ＮＣ分子上的羟基形成氢键ꎬ这种特殊的分子结构有利于ＮＣ分子链段的运动ꎬ增大发射药的抗冲强度[９]ꎮ因此ꎬ采用Ｂｕ￣ＮＥＮＡ替代ＮＧ㊁ＦＯＸ￣７替代ＲＤＸꎬ有利于提高发射药的热感度和机械感度等性能ꎬ改善发射药对刺激源的响应剧烈程度ꎬ降低发射药的易损性ꎮ表４㊀组分的感度数据Ｔａｂ.４㊀Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ组分５ｓ爆发点/ħ撞击感度Ｈ５０/ｃｍ摩擦感度Ｐ/％ＮＣ２３０５０ＮＧ２２２１５１００Ｂｕ￣ＮＥＮＡ>１１００ＮＧｕ２７５>３２００ＲＤＸ２６０２７７６ＦＯＸ￣７２７４１２６１０㊀㊀单基发射药的组分单一ꎬ其特征分子结构 Ｏ ＮＯ２在所有火炸药组成化合物中最容易断链分解ꎬ使其从分解到发生反应会更快地积聚更大的能量ꎮ因此ꎬ单基药耐热性能较差ꎬ且反应最剧烈ꎮ从表１和表４可看出ꎬ硝基胍发射药除含有爆发点与ＮＣ相当的ＮＧꎬ还含有更高温度的ＮＧｕꎬ热分解反应较缓慢ꎬ因此其反应程度减弱ꎬ反应温度次之ꎮ和硝基胍发射药相比ꎬＧＤ￣３发射药配方除了含有钝感含能化合物ＦＯＸ￣７和ＲＤＸ外ꎬ还含有比ＮＧ钝感的增塑剂Ｂｕ￣ＮＥＮＡꎬ且Ｂｕ￣ＮＥＮＡ对ＮＣ有很好的溶解和增塑能力ꎬ降低了ＮＣ对热刺激的敏感性ꎬ因此和单基发射药㊁硝基胍发射药相比ꎬＧＤ￣３发射药耐热性能优越ꎬ反应程度最温和ꎮ子弹和射流在穿透试样的过程中对发射药试样形成强烈的撞击和摩擦作用ꎮ在此作用下ꎬ火药发生燃烧(爆炸)的过程既取决于火药的力学性能ꎬ也取决于化学动力学性能ꎮ单基发射药的主要成分ＮＣ对摩擦㊁冲击极敏感ꎬ且燃点低ꎬ在空气中燃烧极迅速ꎻ因此ꎬ发射药装药壳体受到高速子弹撞击破裂瞬间ꎬ发射药药粒受到较高的温度流场和初始压力下的冲击和摩擦ꎬ形成热点ꎬ并迅速分解燃烧ꎬ发生剧烈的爆炸反应ꎮ硝基胍发射药是在双基药基础上加入了有机晶体炸药ＮＧｕꎬ这种非均质的复合结构比均质结构更易于产生裂纹㊁空隙㊁嵌入物等力学缺陷ꎬ力学性能较差ꎬ药体组织结构受到高速子弹撞击时非常容易破坏ꎬ从而增大了利于燃烧的表面积ꎻ且和单基药相比ꎬ发射药配方中除了含有ＮＣ成分外ꎬ还增加了摩擦感度㊁撞击感度都较高的组分ＮＧ和能量较高的组分ＮＧｕꎬ发射药能量水平增高ꎬ破坏力变大ꎻ因此ꎬ发生了剧烈的爆炸效应ꎮＧＤ￣３发射药由于主要组分Ｂｕ￣ＮＥＮＡ和ＦＯＸ￣７冲击感度较低ꎬ发射药的耐热性能和力学性能较好ꎬ在受到子弹９２２０２２年４月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＤ￣３发射装药低易损性能试验研究㊀韩㊀冰ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀撞击和射流撞击时不会发生比单基发射药和硝基胍发射药更剧烈的反应ꎮ４　结论１)发射装药慢速烤燃㊁快速烤燃试验反应程度由弱到强的排序为:ＧＤ￣３发射药㊁硝基胍发射药㊁单基发射药ꎻ子弹撞击试验和空心装药射流撞击试验反应程度由弱到强的排序为:ＧＤ￣３发射药㊁单基发射药㊁硝基胍发射药ꎮＧＤ￣３发射药易损性响应剧烈程度弱于硝基胍发射药和单基发射药ꎮ２)采用相对钝感的增塑剂Ｂｕ￣ＮＥＮＡ替代ＮＧꎬ采用ＦＯＸ￣７替代部分ＲＤＸ作为填充物ꎬ有利于提高发射药的热感度和机械感度ꎬ改善发射药对刺激源的响应剧烈程度ꎻ从而提高发射药的力学性能ꎬ降低发射药的易损性ꎮ３)ＧＤ￣３发射装药在慢速烤燃㊁快速烤燃以及１２.７ｍｍ子弹撞击刺激下发生了Ｖ类燃烧反应ꎻ在特定的空心装药射流刺激下发生了ＩＩＩ类爆炸反应ꎬ符合低易损性弹药的性能评定要求ꎮ参考文献[１]㊀董海山.钝感弹药的由来及重要意义[Ｊ].含能材料ꎬ２００６ꎬ１４(５):３２１￣３２２.[２]㊀智小琦ꎬ胡双启ꎬ王东青.钝感弹药的发展与分析[Ｊ].中北大学学报ꎬ２００８ꎬ２９(３):２３６￣２３８.ＺＨＩＸＱꎬＨＵＳＱꎬＷＡＮＧＤＱ.Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａꎬ２００８ꎬ２９(３):２３６￣２３８. [３]㊀赵玉清ꎬ靳朝阳ꎬ李建强ꎬ等.弹药低易损试验研究及射流源设计[Ｊ].兵器装备工程学报ꎬ２０１９ꎬ４０(９):２５￣３０.ＺＨＡＯＹＱꎬＪＩＮＣＹꎬＬＩＪＱꎬｅｔａｌ.Ｈａｚａｒｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｔｅｓｔｓｆｏｒｍｕｎｉｔｉｏｎｓａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｓｈａｐｅｄｃｈａｒｇｅｊｅｔｓｏｕｒｃｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ４０(９):２５￣３０.[４]㊀杨丽侠ꎬ张邹邹ꎬ刘来东.发射装药热刺激下的易损性响应试验研究[Ｊ].火炸药学报ꎬ２００８ꎬ３１(３):７１￣７４.ＹＡＮＧＬＸꎬＺＨＡＮＧＺＺꎬＬＩＵＬＤ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｐｒｏｐｅｌｌｉｎｇｃｈａｒｇｅｔｏｔｈｅｒｍａｌｓｔｉｍｕｌｉ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓꎬ２００８ꎬ３１(３):７１￣７４.[５]㊀张邹邹ꎬ杨丽侠ꎬ刘来东ꎬ等.子弹撞击对发射药易损性响应影响研究[Ｊ].含能材料ꎬ２０１１ꎬ１９(６):７１５￣７１９.ＺＨＡＮＧＺＺꎬＹＡＮＧＬＸꎬＬＩＵＬＤꎬｅｔａｌ.Ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｂｙｂｕｌｌｅｔｉｍｐａｃｔｔｅｓｔ[Ｊ].Ｃｈｉ￣ｎｅｓｅＪｏｕｍａｌｏｆＥｎｅｒｇｅｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１１ꎬ１９(６):７１５￣７１９.[６]㊀杨建ꎬ贾宪振ꎬ余然ꎬ等.ＲＤＸ基发射药子弹撞击特性研究[Ｊ].火工品ꎬ２０１１(５):１４￣１７.ＹＡＮＧＪꎬＪＩＡＸＺꎬＹＵＲꎬｅｔａｌ.ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｂｕｌｌｅｔｉｍｐａｃｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＲＤＸｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ[Ｊ].Ｉｎｉｔｉａ￣ｔｏｒｓ＆Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓꎬ２０１１(５):１４￣１７.[７]㊀杨丽侠ꎬ张玉成ꎬ张邹邹ꎬ等.射流撞击下发射装药的易损性响应特性[Ｊ].火炸药学报ꎬ２０１２ꎬ３５(２):７４￣７７.ＹＡＮＧＬＸꎬＺＨＡＮＧＹＣꎬＺＨＡＮＧＺＺꎬｅｔａｌ.Ｖｕｌｎｅｒａ￣ｂｉｌｉｔｙｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｃｈａｒｇｅｓｕｎｄｅｒｓｈａｐｅｄｃｈａｒｇｅｊｅｔｉｍｐａｃｔ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌ￣ｌａｎｔｓꎬ２０１２ꎬ３５(２):７４￣７７.[８]㊀张远波ꎬ轩春雷ꎬ刘波ꎬ等.ＮＣ基高能低敏感发射药的低温抗冲击强度[Ｊ].火炸药学报ꎬ２０１５ꎬ３８(１):７８￣８１.ＺＨＡＮＧＹＢꎬＸＵＡＮＣＬꎬＬＩＵＢꎬｅｔａｌꎬＬｏｗｔｅｍｐｅｒａ￣ｔｕｒｅｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｎｉｔｒｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｂａｓｅｄｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙ￣ｌｏｗｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓꎬ２０１５ꎬ３８(１):７８￣８１. [９]㊀王锋ꎬ刘国涛ꎬ张远波ꎬ等.含ＦＯＸ￣７发射药的低压燃烧性能及力学性能[Ｊ].含能材料ꎬ２０１３ꎬ２１(４):５２２￣５２６.ＷＡＮＧＦꎬＬＩＵＧＴꎬＺＨＡＮＧＹＢꎬｅｔａｌ.ＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＦＯＸ￣７ａｔｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｅｒｇｅｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ２１(４):５２２￣５２６.[１０]㊀赵本波ꎬ夏敏ꎬ黄家琪ꎬ等.Ｂｕ￣ＮＥＮＡ/ＮＣ低感度双基推进剂性能研究[Ｊ].含能材料ꎬ２０１７ꎬ２５(１０):７９４￣７９８.ＺＨＡＯＢＢꎬＸＩＡＭꎬＨＵＡＮＧＪＱꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａ￣ｔｉｏｎｏｆＢｕ￣ＮＥＮＡ/ＮＣｌｏｗｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌ￣ｌａｎｔ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｅｒｇｅｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１７ꎬ２５(１０):７９４￣７９８.[１１]Ｈａｚａｒｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｔｅｓｔｓｆｏｒｎｏｎ￣ｎｕｃｌｅａｒｍｕｎｉｔｉｏｎｓ:ＭＩＬ ＳＴＤ ２１０５Ｄ[Ｓ].ＷａｓｈｉｎｇｔｏｎＤＣꎬＵＳ:ＮＰＦＣꎬ２０１１.[１２]㊀Ｐｏｌｉｃｙｆｏｒｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄａｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｍｕ￣ｎｉｔｉｏｎｓ:ＳＴＡＮＡＧ４４３９[Ｓ].ＢｒｕｓｓｅｌｓꎬＢｅｌｇｉｕｍ:ＮＡＴＯꎬ２０１０.[１３]㊀殷瑱ꎬ闻泉ꎬ王雨时ꎬ等.北约不敏感弹药标准试验方法[Ｊ].兵器装备工程学报ꎬ２０１６ꎬ３７(１０):１￣７.ＹＩＮＺꎬＷＥＮＱꎬＷＡＮＧＹＳꎬｅｔａｌ.Ｓｔａｎｄａｒｄｅｘｐｅｒｉ￣ｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｍｕｎｉｔｉｏｎｉｎＮＡＴＯ[Ｊ].Ｊｏｕｒ￣ｎａｌｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１６ꎬ３７(１０):１￣７.０３ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷第２期。

高能发射药动态力学强度的影响因素研究❋周敬;杨丽侠;张邹邹;刘来东;刘强【摘要】对19孔的高能发射药进行落锤撞击试验,观测药粒撞击损伤状态以及F-t 曲线,研究药粒受力方向、撞击能以及温度等对高能发射药动态力学强度的影响。

结果表明,改变受力方向,裂纹和破碎均在沿发射药的轴线方向上出现,表明发射药力学强度的各向异性；因为受径向撞击作用时,发射药粒易于破碎,故装药设计时,可使发射药的主要受力方向为轴向排布,可有效防止发射药的撞击破碎。

随着撞击能提高,发射药的损伤百分数增加,F-t曲线上峰值逐渐增大,增大的幅度不断减小。

随着温度升高,F-t曲线峰值由25.0 kN降为5.8 kN,脉宽由1.6 ms增加至5.1 ms,发射药的响应情况由脆性断裂逐渐转变为塑性形变。

%[ ABSTRACT] High-energy gun propellant was impacted by the drop hammer device, and the influences of stress direc-tion, impact energy and temperature for the dynamic mechanical property of propellant were studied by observing the response of propellants and F-t curves. The results indicate that the fissure or broken is appeared on axial side, no matter the stress is on the axial or radial side, which show the anisotropy of mechanical strength of propellant. The propellant is easily broken when the force on the radial side, so the propellants should be place on axial side with the main press direc-tion when charge design for propellant, which can effectively prevent the impact crushing of propellant. With the impact energy increases, the fracture percent of gun propellant and the peak of F-t curve is increased, but the growth rate is decreased. With the increase of the temperature, the response of propellants are changed from brittle fracture to plasticdeformation, the peak of F-t curve is reduced from 25. 0 kN to 5. 8 kN, and the pulse width is increased from 1. 6 ms to 5. 1 ms.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2016(045)002【总页数】5页(P29-33)【关键词】应用化学;高能发射药;落锤撞击;影响因素【作者】周敬;杨丽侠;张邹邹;刘来东;刘强【作者单位】西安近代化学研究所陕西西安，710065;西安近代化学研究所陕西西安，710065;西安近代化学研究所陕西西安，710065;西安近代化学研究所陕西西安，710065;西安近代化学研究所陕西西安，710065【正文语种】中文【中图分类】TQ562[分类号] TQ562高能发射药是高膛压火炮装备实现高威力和轻量化的物质及能量基础。

装药弹体高空跌落冲击动态响应研究
高鹏;徐鹏
【期刊名称】《测试技术学报》
【年(卷),期】2024(38)2
【摘要】弹药意外跌落的冲击作用,可能引发事故甚至导致弹药出现早爆而造成灾难性后果。

采用LSDYNA研究了分体式装药弹体从10~35 m范围内6个不同高度垂直撞击混凝土介质的冲击响应,获得了装药弹体从不同高度冲击混凝土介质时冲击过载峰值和脉宽的变化规律、装药内部应力波的传播规律,以及混凝土地面的开坑状况。

冲击过载脉宽大约为5 ms,过载峰值最大约为1000 g,装药头部主要受到压缩作用,轴向应力呈近似半正弦规律变化,其最大值为43.9 MPa。

开坑数值模拟结果与实验结果吻合较好,证明了数值模拟的合理性。

【总页数】8页(P179-186)
【作者】高鹏;徐鹏
【作者单位】中北大学航空宇航学院
【正文语种】中文
【中图分类】O347.3
【相关文献】
1.板级电子封装在跌落冲击载荷下的动态响应分析
2.含能破片斜侵彻铝靶的装药冲击动态响应
3.炸药装药在后座冲击下的动态响应实验研究
4.构型弹体跌落冲击载荷及结构响应特性
5.冲击载荷作用下弹体动态响应试验研究
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小口径弹丸冲击装药响应仿真研究
吕伟红;赵铮;黎坤海;张宇卓
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2022(44)24
【摘要】在作战环境中,战斗部内的Comp B炸药可能会遭受子弹的撞击而影响其作战性能。

为研究该炸药的枪击安全性,采用点火增长模型,对初速为950 m/s的5.8 mm弹丸射击带壳炸药进行数值模拟。

研究了炸药壳体厚度对冲击起爆的影响,发现壳体厚度从2 mm增加到3 mm,炸药均发生爆炸。

壳体厚度为4 mm时,炸
药仅有少量发生反应。

当壳体厚度增大至5 mm时,炸药基本不发生反应,表明随着壳体厚度的增大,弹丸冲击带壳炸药的响应程度逐渐减弱。

分析弹丸轴向偏移量对
冲击起爆的影响,发现随着偏轴距离的增大,炸药中反应度的扩展速度减小,弹丸难以引爆炸药。

当偏轴距离大于等于60 mm时,弹丸出现跳飞现象,弹丸无法引爆炸药。

【总页数】5页(P185-189)
【作者】吕伟红;赵铮;黎坤海;张宇卓
【作者单位】中国船舶集团有限公司第七一三研究所;南京理工大学能源与动力工
程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O389;TJ55
【相关文献】
1.冲击起爆弹丸内装药延迟起爆数值模拟
2.未爆弹弹丸装药稳定燃烧仿真研究
3.装药弹丸径向冲击剪切安全性实验研究
4.弹丸侵彻铝合金靶过程的装药剪应力动态响应
5.水下爆炸冲击波作用下屏蔽装药的冲击引爆理论和仿真研究
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几何参数对含能子弹侵彻过程的炸药响应影响乔相信;李广;朱晓丽;郭克强;刘丽娟;洪晓文【摘要】为研究几何参数对含能子弹侵彻过程的炸药响应影响,采用LS-DYNA软件对不同内外径比含能子弹侵彻铝合金靶板过程进行数值模拟,分析装药所受压力的变化规律.结果表明:侵彻过程中,装药前端首先达到炸药起爆压力并发生点火;随着装药直径的增加,头部装药压力峰值逐渐减小且达到峰值时间延迟,中后部压力峰值逐渐增大且达到峰值时间与头部趋于一致.对调整合能子弹装药起爆时间具有参考意义.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】5页(P9-12,16)【关键词】含能子弹;炸药;侵彻;动态响应;数值模拟【作者】乔相信;李广;朱晓丽;郭克强;刘丽娟;洪晓文【作者单位】沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;辽沈工业集团有限公司,辽宁沈阳110045;沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159【正文语种】中文【中图分类】TJ410.33含能子弹是一种自身含有化学能并能在一定的起爆条件下释放的新型破片，其独特的自身含能特性使其在侵彻过程中能增大毁伤效果，近年来已成为国内外研究的热点。

TNT、RDX、PBX等高爆炸药的起爆方式主要分为热起爆和冲击起爆。

含能子弹受到高速冲击时，内部装药受力和热耦合作用是其起爆的主要原因，因此，研究含能子弹装药在侵彻过程中的受力情况显得尤为重要。

何源等[1]通过数值模拟和理论分析对不同靶板材料、不同头部厚度的含能破片冲击侵彻过程和释能时间进行了研究。

陈文等[2]通过对高速钻地弹侵彻过程的装药损伤所引起的炸药不安全问题进行了实验研究，得出弹体不同位置的装药损伤程度不同，其中弹体头部和尾部装药损伤明显，中部装药损伤相对较轻。

第42卷第2期20$9 年4 月$85火炸药学报ChineseJourna,ofExp,osives & Prope,antsDOI !0. .4077/j. issn. .007-7812.2019.02.014高速破片撞击下带壳装药响应及防护的试验研究屈可朋S 赵志江"，沈飞1，王辉S 肖玮S 李亮亮长帆1# •西安近代化学研究所，陕西西安710065(.陆军装备部航空军代局，北京100036)摘 要：以25 mm 滑膛炮为加载手段，对带有不同厚度护板的装药进行了撞击加载实验，获取了 18.6g 标准破片在1820〜1830m/s 速度下撞击带壳装药时破片和护板的破坏形态及装药反应情况，提出了一种可降低带壳装药反应等级的防护结构。

结果表明，防护板厚度为10 mm 时，护板破坏形态为直径28 mm 的同口径穿孔，贯穿护板后的破 片形成若干大质量碎块；当护板厚度增加至16mm 时，护板背面产生了直径37 mm 的剥落层，破片碎化为密集的小质量碎片群；相比若干大质量碎块导致的装药燃烧反应，密集的小质量碎片群更易在装药内部形成多个“热点”的叠加，进而使装药发生更为剧烈的爆燃反应；该复合防护结构可有效降低碎片群能量，对装药起到了良好的防护作用。

关键词：爆炸力学;标准破片；带壳装药；反应等级；防护结构；不敏感弹药；高速破片中图分类号:TJ55；O38文献标志码：A 文章编号:1007-7812(2019)02-0185-06Experimental Study on Response and Protection of Charge withShell under High Velocity Fragment ImpactQU Ke-peng 1 ,ZHAO Zhi-jiang 2 ,SHEN Fei , WANG Hi , XIAO Wet ,LI Liang-liang 1 ,ZHANG Fan 1(1. Xi'an Modern Chemistry Research Institute , Xi'an 710065 , China ；2.ArmyEquipmentDepartmentAviationMilitaryRepresentativeBureauBeijing100036 China )Abstract : The impact loadn ng tests of shell charge with df e re n t guard plate thick n ess were carried out using the 25 mmsmoothborecannon $thefail=remodeschangeandchargereactionstateoffragmentandg=ardplate=nderimpactingthecharge with she l by 18.6g standard fragment at 1 820 - 1 830m /s velocity were obtained $the charge response degree wereob-servedbyhighspeedphotography $andaprotectivestr=ct=rethatcanred=cethereactiongradeofthechargewithshe l was proposed.Theres=ltsshowthatwhenthethickne s offrontg=ardplateis10mm $thefail=remodeofthefrontg=ardplateis samediameterperforationwithadiameterof28mm $andthefragmentspenetratingthefrontg=ardplateformseverallarge q=alityfragments.Whenthethickne s offrontg=ardplateincreasesto16mm $thespa l inglayerwithadiameterof37mmisformedonthebackoffrontg=ardplateandthefragmentsbecomedensesma l q=alityfragmentgro=pared withthe chargecomb=stionreactionca=sedbyseverallargeq=alityfragments $thedensesma l q=alityfragmentgro=psaremoreeasily toform m=ltiplehotspotsinthechargeinterior $whichwi l leadtomoreintensedeflagrationreactionofthecharge.Thecom-positeprotectionstr=ct=recane f ectivelyred=cetheenergyoffragmentgro=psandplayagoodroleinprotectingthecharge.Keywords : explosion mechanics ； standard fragment ； charge with shell ； reaction grade ； protective stucture ； insensitive am-munition (highvelocityfragment引言近年来，随着武器弹药使用环境的日益苛刻和 高价值武器弹药在战场上的大量应用，对武器弹药在战场上生存能力的要求越来越高,武器弹药在意外刺激下的不敏感性已引起各国武器弹药研制人 员的广泛关注［1\美国、北约相继建立了弹药不敏感性测试项目和评价标准［2-3］,其中破片撞击实验是相关标准的重要考核项目之一，其涉及应力波传播与衰减、武器弹药壳体破坏模式以及炸药装药点火机理等多学科问题，破片撞击条件下弹药动态响应 特性、装药点火机理及点火增长抑制技术已成为研究人员关注的热点'国内外对于破片撞击带壳装药已开展了大量收稿日期:2018-04-22；修回日期：201&05-31基金项目：国家安全重大基础研究项目(No. 05020501)作者简介：屈可朋(1983-),男，副研究员，从事弹药动态力学响应及安全性研究。