维普资讯 http://www.cqvip.com
第3期2002年 必炸药学报 9 FAE装置炸高对爆炸压力场:影响的实验研究 苗常青,张奇,白春华,郭彦懿,梁慧敏,刘庆明,刘长林 10008i) (北京理工走学爆雌竞害预防与控制国家重点宴驻堂.北京摘要:FAE肇王炸高时焯炸压卉蝎有重要 响 奉文通过相同景件下不同蚱高 FAE装王进行实验.利用 通道敷据采摹仪 地面 模扣目标进行空气冲击盘刊量 地面毂估拉应评估.妾验站果表明:FAE肇王蚱高对爆炸空气冲击波有重要影响.它年悝影响蛙甾 半径.而且还影响不同距离处的冲击涟作用时间 压卉峰值 美t词;端料空气雌药:空气冲击波1毁伤拉应 中圈分粪号1q 5s0; O 6{3 221 文 标识码:A 文章编号:1007 7812【2O02)03 0009—02 Investlgntion of Bursting Height of FAE Influences Blast Pressure Measuring MIAO Chang—qing、ZHANG Qi、BA[Chun‘hua National Key Lab of Explosion and Salety Science-Beijing Institute af Technology-Beijing 100081、Ch;na】 Abstract The paper introduces the experiments of FAE of the different bursting height unde r the sante condition. e is ̄leasured by the mu[tipte charme r data acquisition and processing system and the b Last damage The air shock powe r to ground su rface targets s evaluated by the simutation target s.The effects show that the bursting height of FAE inf Luenced strong Ly the air shock wave.It influences not only the damage radius but also the acting time 0f shock wave and the peak value of pressure of the different distance. Key words: fuel air explosion:air shock ware;damage power 引 言 炸高是影响战斗部毁伤威力的重要因素 燃料空气炸药(FAE)与高能炸药不同,FAE装置通过 一定的结构将装填的燃料进行分散.燃料与空气混合形成云雾,云雾的形状和体积与炸高有关,而云 雾体积和形状是影响爆轰的主要因素[1。J。对于高能炸药战斗部炸高对毁伤威力的影响在于冲击波和 破片的方向性.而FAE装置炸高对毁伤威力的影响不仅在于冲击波和破片的方向性,更在于炸高影 响云雾体积和形状,而云雾体积和形状又影响到爆轰的完普程度,进而影响毁伤效果。为了研究某 FAE装置炸高对空气冲击波压力场的影响,笔者采用不同炸高,在相同条件下进行了空中爆炸作用 实验,测取了距离爆源不同点处的空气冲击渡,并设置了地i 模拟毁伤目标,测得相应的毁伤半径。定 量考查炸高对FAE装置爆炸作用的影响,为武器系统优化设计提供依据。 1实验技术 1_1实验条件 本次实验采用多通道数据采集仪和地面模拟目标进行现场测量 多通道数据采集仪是一种将压 电压力传感器转换的电荷或电压信号现场实时完成信息的快速采集和记忆,事后回收,由计算机处理 和再现测试信息的爆炸压力场测试仪器。该测试仪的性能指标主要为;信号输入电压范围为0~5 V; 采样频率为100 kHz~1 MHz可调;预置采样点数为16kB、32kB、64kB;通道数可选;放大倍数为10 ~】0O倍;分辨率为8 BIT;存储容量为128 kB;具有内 外两种触发方式 压电压力传感器是一种以 压电晶体为敏感元件的压力传感器,它可以将压力讯号直接转换成电荷或电压输出,其输出量与被测 量压力成正比。地面模拟毁伤目标测量主要是考查空气冲击波对地面的毁伤半径。 1.2现场布置 实验场地为开阔的沙土场地,沙土地层的密度为1520 kg/m ,空气冲击波测量选择了四个方向, ’ 萼 莒 嚣 ).男,硕士研究生,从事FAE成舟与性能研究 维普资讯 http://www.cqvip.com
1O 火炸药学报 2002生 每两个方向之间夹角为90。,每个方向上四个测点,所有测试点均垃于离开爆炸源的同一径线上。第 一测点距离爆炸源的水平距离为5.00 m,每个测点之问的距离均为2.00 m。地面模拟毁伤目标测量 选择了六个方向,每两个方向之间夹角为60。,每个方向上八个 点,所有测试点均位于离开爆炸源 的同一径线上。第一个测点距离爆炸源的水平距离为3 m,每个测点之间的距离均为0.4 m。 2实验殛结果 爆炸压力场测试中,爆炸空气冲击渡是考查爆炸威力的主要手段,然而对于空气冲击波的考查, 则主要是空气冲击渡峰值压力、冲击波正压作用时间和冲量等参数 。为了考查炸高对爆炸压力场的 影响,笔者以FAE装置为例,采用四种同等条件下、不同炸高的爆源进行实验。这四种爆源具有不同 的地面毁伤效应和爆炸空气冲击波峰值压力 实验中,通过多通道数据采集 仪测量得到了爆炸空气冲击波形。 四种爆源爆炸空气冲击波峰值压 力的比较见表1。从表1结果可以 裹:四种不同炸高空气冲击渡嶂位的比较 距 蚱夸。 m m 单位: 注 j度平均 !盅卓蜘 !发正均 ¨ 。 1。639×l 8 61 3×1。 。 。 。 8 78j× 。. 8 106×1 “ 。 。 5 o66x j。6B× 看出,炸高为。・8 m和1・2 m,处于 士E高l_2 7 m处的空气冲击渡压力峰值最大 炸高l 6 m 分别为9.575×10 Pa和10.639 ×10 Pa(图略);炸高为0.4 m和1.6 m,处于7 m处的空气冲击渡压力峰值最小分别为9.119×10 Pa 和8.61 3×10‘Pa。然而对于1.2 m和1.6 m炸高的爆源,处于11 m:址的空气冲击渡压力峰值较高,再考 虑到7 m和9 m处的压力情况以1.2 m的爆炸空气冲击渡有一定优势。 实验中,通过高速摄影仪得到的起爆后8 ms时的FAE装置爆轰产物发光范围,炸高分别为O.0. 0.4,0.8,t.2,1.6 m时爆源爆炸云雾体积分别为324.71,407.33,592.48,505.45,57 5.99 m 。可以看 出,炸高0.8m,1.2m和1.6m时,FAE装置爆轰产物的发光范围较大,而炸高0m和0.4m时的爆 轰产物的发光范围较小。数据表明,在实验条件下当炸高0.8~1.6 m时.FAE装置的爆轰状态没有 太的区别。 五种爆源爆炸的地面模拟毁伤目标的毁伤半径的比较 见表2,从表2的结果可以得出,炸高0.8 ,1.2 和1.6 m时,FAE装置爆炸压力对地面模拟目标的毁伤半径较大, 而炸高O m和0.4 m时的地面模拟目标的毁伤半径较小。 这与压力场和爆轰产物发光范围的测试结果基本相同。 3结论 三!!!!!兰!!竺竺!竺!兰竺兰兰 1)炸高对FAE装置爆炸压力场有重要影响 目标上方 一在实验条件下,FAE装置炸高0.8~t.0 定高度适时起爆,战斗部能够获得对目标最佳毁伤效应。 m时具有较好的爆轰状态和毁伤半径。 2)炸高不能太小或者太大,FAE装置的炸高太小,燃料没j 足够的空间抛散,一部分燃料抛散 触地后无法参与爆轰,从而影响FAE装置爆轰的总能量;FAE:嶷置的炸高太大,虽然燃料有足够的 空间分散和爆轰,但因爆源炸高增大,增加爆炸空气冲击波衰减距离.因此,其地面毁伤效果也不好。 ’考文徽 【1]豢直蓖.等璇l氢 格空气琨音枸j垂轰性能的研 lJ]^蚱茸学报.2OOl 24(3):4. 2: 张奇一玻引爆燃抖空气堆暂堆诈作用研究[R:;L京.北京理工太学博士后研。 工作柱告・2otlo _3] 建麦二程辱琨测试拄求:M]北京北京理二^学出瓶社一 994