发射药燃烧转爆轰的试验研究
２０ １ ２年 ８月
火 炸 药 学 报
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发 射 药 燃 烧 转 爆 轰 的试 验研 究
陈晓 明 ， 赵 瑛ｆｓ ｖ ｒ ｎｄｓ ｏ ｙｐｃ ｌｇｕｎ ｐ ｏ ｌａ ｔ ｉ ｏ ｖ ｎ ｉ ｅ ｂａ ｅ， ｄｏ ｅ ｔｏ ｅ ｅ ａｌｋｉ ｆ ｔ ｉａ ｒ ｐｅｌ ｎ ｓ ｎｖ ｌ ｉ ｇ ｓｎｇｌ— ｓ ｕｂｌ－ ｓ ， ｔ ｉ ｅ ｂａ ｅ ｇｕ ｐ ｏｐｅｌ ｔ ａ ｄ ｅ ｂａ ｅ ｒｐｌ— ｓ ｎ ｒ ｌ ａｎ ｓ ｎ ｄｉｆ ｒ ｎｔｓｚ ａ ｎ ａ ａ ｒｅ ｕｔｂｙ ｔ ｙ ｏ ｆａ ｒ ｔｏｎ ｏ — ｅ ｏｎ ｔｏ ｅ ｔｏｆＵ Ｎ ａ ａ ｄ ｃａ ｓｆｃ ｔｏ ｆｅ ｅ ｉｅｇｒ ｉ ｓ ｗ ｓｃ ｒ ｉｄ ｏ ｈｅ ｗａ ｆｄｅｌ ｇ ａ ｉ —ｔ ｄ ｔ ａ ｉｎ ｔ ｓ ｈ ｚ ｒ ｌｓ ｉｉａ ｉ ｎ． Ｒｅ — ｓ ｔ ｈ ｕｌｓ ｓ ｏｗ ｈａ ｔ ｔｕｎｄ ｒ ｔ ｅ ｋｅ ｅ ｔ ａｎｔｃ ｎｄｉｉ ｔ ｈｅ ｔ ｃ ｅ ｓ ｏ ｈｅ ｐｉ ｆ ４ ｍ ， ｔ ｅ ｈｅ ｗ ａ ｎ ｒ ｓ ｒ ｉ ｏ ｔｏｎ ｗｉｈ ｔ ｈｉｋｎ ｓ ｆ ｔ ｐｅ ｏ ｒ ａ ｈｅ ＤＤＴ ｃ ｕ ｓ ｏ ｙ ｏ ｃ ｒ ｎｌ
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（ ｎ Ｍ ｏ ｅ ｎ Ｃｈ ｍｉｔ ｙ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉ ｔ ，Ｘｉ ｎ ７ ０ ６ ，Ｃｈ ｎ ） Ｘｉ ｄ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ ａ ｔ １ ０ ５ ａ ｉａ Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｒ ｅ Ｏ ｓ ｕ ｙ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ａ ｄ ｉ ｆｕ ｎ ｅｆ ｃ ｏ ｓｏ ｅ ｌ ｇ ａ ｉｎ Ｏ— ｅ ｏ ａ ｉ ｎ （ ｓｒ ｃ ： ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｔ ｄ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｎ ｎ ｌ ｅ ｃ ａ ｔ ｒ ｆｄ ｆ ｒ ｔ －ｔ ｄ ｔ ｎ ｔｏ ＤＤＴ） ｈ ｃ ａ ｏ ，ｔ ｅＤＤＴ
同时 ， 高壳体约束强度更易发生燃烧转爆轰 。 提
关键词 ： 理化学 ； 射药 ； 烧转爆轰 ； 物 发 燃 冲击 波
中图 分 类 号 ： ５ ＴＪ ５ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７７ １ （０ ２ ０—０ ９０ １０ —８ ２ ２ １ ）４０ ６－４
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｆａ ｒ ｔｏ ｏ Ｄｅ ｏ ｔｏ ａ ｓｔｏ ｆＧｕ ｏ ｅ ｌｎｔ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ Ｄｅ ｌ ｇ ａ ｉ ｎ ｔ ｔ ｎａ ｉ ｎ Ｔｒ ｎ ｉｉ ｎ ｏ ｎ Ｐｒ ｐ ｌａ ｓ
（ 安 近 代 化 学 研 究 所 ， 西 西 安 ７０ ６ ） 西 陕 １ ０ ５
摘
要： 为研 究 发 射药 燃 烧 转爆 轰特 性及 其影 响 因 素 ， 用 联 合 国危 险 分 级 试 验 中燃 烧 转 爆 轰 试 验 方 法 对 单 、 、 采 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 ， 管厚 ４ ｍ 弱 约 束 条 件 下 ， 在 ｍ 只有 三 基 小 粒 发 射 药 发 生爆轰 ， 管厚 ９ 在 ｍｍ 强 约 束 条 件 下 ，／ ６ ７双 基 药 、／ ６７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 （ Ｇ） 叠 氮 硝 胺 （ Ａ） 黑 索金 （ Ｄ 以及 减 小 药 型 尺 寸 ， 增 强 发 射 药 的 燃 烧 转 爆 轰 能 力 ， Ｎ 、 Ｄ 和 Ｒ Ｘ） 可
ｆ ｒｇ ｎ ｐ ｏ ｅｌ ｎ ａ ｅ ｅ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏ ｍ ｕａ ｏ ｕ ｒ ｐ ｌ ｎ ｓ ｃ ｎ ａｎ ｉ ｏ ｌ ｃ ｒｎ （ ｏ ｕ ｒ ｐ ｌ ｔ ｃ ｎ ｂ ｎ ａ ｃ ｄ ｗｈ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ｌ ｆ ｇ ｎ ｐ ｏ ｅｌ ｔ ｏ ｔ ｉ ｓ ｎ ｔ ｇ ｙ ｅ ｉ ＮＧ） ａ ａ ｒ ，ＤＩ ＡＮＰ ｏ ｒ
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多级火药装药技术在超正压复合射孔中的燃烧机理分析及试验研究
・
７ ４・
测 井
与 射
孔
２０ ０ ６年 ・第 ４期
多级火药装 药技术在 超正 压复合射孔 中 的燃烧 机理分析及试验研 究
汪长栓 冯 国富 王宝兴 姚 元文 陈龙 李树奇
（ 中国兵器 工业第 ２４ ０ 研究所 ）
孔 枪下 部设 置 四级燃 气 动力装 药 。多级 装 药 的作
维普资讯
第 ４期
汪长栓 、 国富 、 宝兴 等 ： 冯 王 多级 火药装 药技 术在 超正 压复 合射 孔 中……
．７ ． ５
用原 理是 ： 过撞 击 点 火 器 引燃 一 级 装 药 产 生高 通 温高 压气 体升 高井 筒环 空压 力到接 近地 层破 裂压 力 的 临界值 时 由延期 压力 起爆 装置起 爆 射孑 弹射 Ｌ
一
∞ ∞ 鲫 加 ∞ ∞ ∞
一
州㈤ ０
缓装 药
丹压 枪 管
延期 压力 起坶装 置
级装 药用 燃 速 较 慢 的复 合 推进 剂 浇 铸 而 成 ， 设
复合 射 孔枪
计 成 圆柱状 ， 表 面包覆 ， 工时一级 装 药装 于侧 外 施
面 开有 排气 孑 的 升 压枪 管 内 ， 装药 属端 面燃 烧 Ｌ 此 线 形装 药结 构 ， 药燃 烧 时 间 丁一Ｌ ｕ Ｌ为 装 药 火 ／（
撞 击 点火器
＾ 苫一
孑， Ｌ 同时 弹架 内外 的两级 装药顺 次点火燃 烧 ， 产生
两级 压力脉 冲沿 射 孔孑 眼 冲击 加载 ， 一定 时间 Ｌ 在 差内 ， 四级 装药 由爆 炸燃 烧 延 期 转换 装 置点 燃 产 生后续 随进 能 量 补充 压 力 损 失 。按 照 这 一 原 理 ，
旋转爆轰发动机燃烧室的燃烧与流动特性研究
旋转爆轰发动机燃烧室的燃烧与流动特性研究王宇辉;乐嘉陵;杨样;谭宇【期刊名称】《实验流体力学》【年(卷),期】2017(031)001【摘要】设计了一台爆轰环腔外径100mm、内径80mm、长117 mm 的不带有尾喷管的旋转爆轰发动机燃烧室，并进行了实验和数值模拟研究，来了解不同当量比下的燃烧和流动特性。
在该燃烧室头部，空气通过60个直径2mm孔轴向喷射，氢气通过2mm宽环缝喷射。
氢气和空气最大供给总压分别可达12和10.5MPa。
实验发现，当量比大于2时，燃烧发生在燃烧室以外，为爆燃；当量比接近于1时，燃烧室内存在多个反向旋转爆轰波，爆轰波平均速度较低，不超过1000m/s；当量比小于0.58时，仅有一个爆轰波准稳态旋转。
在当量比为0.55时，旋转爆轰波传播速度为1274m/s。
在当量比为1时，进行了17s 无热防护的旋转爆轰发动机实验，未发现燃烧室有明显烧蚀。
数值模拟表明在流量为400g/s时，有3个爆轰波同向旋转，外壁面侧传播速度约为1998m/s。
【总页数】7页(P32-38)【作者】王宇辉;乐嘉陵;杨样;谭宇【作者单位】西南科技大学燃烧空气动力学研究中心，四川绵阳 621010;中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心，四川绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心，四川绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心，四川绵阳 621000【正文语种】中文【中图分类】V231.3【相关文献】1.旋转爆轰燃烧室结构及稳定性研究 [J], 苗淼;邓博阳;郑洪涛2.液态燃料对连续旋转爆轰发动机爆轰特性的影响 [J], 李宝星;翁春生3.旋转爆轰发动机燃烧室掺混特性数值研究 [J], 徐雪阳;武晓松;卓长飞;马虎4.连续爆轰发动机燃烧室内压力分布的实验研究 [J], 李永生;王健平;石天一;王宇辉;刘宇思;李洋;;;;;;5.旋转爆轰燃烧室高度对流场影响 [J], 赵雄飞;郭虹伯;杨家龙;夏军宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
起爆药研究最新进展
起爆药研究最新进展潘鹏阳，王可欣，易镇鑫，张琳，朱顺官（南京理工大学化工学院，江苏南京210094）摘要：叠氮化铅和斯蒂芬酸铅作为最常用的起爆药，在军事和民用方面具有广泛应用，但对环境和人体有严重危害。
因此，开发新型绿色起爆药是重要的发展趋势。
本研究围绕四唑、呋咱、稠环、配位化合物、叠氮化铜以及纳米铝热剂六类新型起爆药的合成和性能等进行了综述，分析了六类起爆药的优点以及存在的问题：四唑类爆轰性能优异但安全性能较低；呋咱类具有较高的密度，同时氧平衡较好；稠环类化合物的热稳定性高感度低，安全性好；配位化合物通过改变金属离子，配体以及阴离子能够实现感度与能量的调控；叠氮化铜起爆能力很强，但静电感度极高；纳米铝热剂能量密度高，合成简单，绿色环保，但难以实现快速燃烧转爆轰；除叠氮化铜和纳米铝热剂外，其余四类起爆药合成工艺复杂，产率较低。
因此，在确保起爆能力强的前提下，降低感度和简化工艺是起爆药下一步工作的重点。
关键词：起爆药；四唑类化合物；呋咱类化合物；稠环类化合物；配位化合物；叠氮化铜；纳米铝热剂中图分类号：TJ55；O64文献标志码：ADOI ：10.11943/CJEM20202641引言起爆药是一类较为敏感的含能材料，容易受外界的刺激激发。
在外界能量输入下，起爆药快速地由燃烧转为爆轰，起爆猛炸药。
当前，叠氮化铅（LA ）与斯蒂芬酸铅（LS ）是最常用的起爆药。
但由于铅基起爆药对人体和环境都有害，因此开发新型绿色安全起爆药是重要发展趋势。
为此，研究人员对新型绿色起爆药提出了以下要求［1］：（1）不含重金属Hg 、Pb 、Cd 、Cr 等；（2）热稳定性好，分解温度大于200℃；（3）感度适中；（4）原材料来源广泛，成本低；（5）工艺简单，产率高，对环境危害小；（6）起爆能力强；（7）在存储期内化学性能稳定。
世界各国纷纷进行了新一代起爆药的研究工作。
美国自20世纪90年代就开始展开了关于替代叠氮化铅的项目，从一百多种设计的备选分子中，筛选出9种进行了一系列的性能测试以及雷管试验［2］。
旋转爆轰发动机燃烧室的燃烧与流动特性研究
旋转爆轰发动机燃烧室的燃烧与流动特性研究王宇辉;乐嘉陵;杨样;谭宇【摘要】设计了一台爆轰环腔外径100mm、内径80mm、长117 mm 的不带有尾喷管的旋转爆轰发动机燃烧室，并进行了实验和数值模拟研究，来了解不同当量比下的燃烧和流动特性。
在该燃烧室头部，空气通过60个直径2mm孔轴向喷射，氢气通过2mm宽环缝喷射。
氢气和空气最大供给总压分别可达12和10.5MPa。
实验发现，当量比大于2时，燃烧发生在燃烧室以外，为爆燃；当量比接近于1时，燃烧室内存在多个反向旋转爆轰波，爆轰波平均速度较低，不超过1000m/s；当量比小于0.58时，仅有一个爆轰波准稳态旋转。
在当量比为0.55时，旋转爆轰波传播速度为1274m/s。
在当量比为1时，进行了17s 无热防护的旋转爆轰发动机实验，未发现燃烧室有明显烧蚀。
数值模拟表明在流量为400g/s时，有3个爆轰波同向旋转，外壁面侧传播速度约为1998m/s。
%A rotating detonation combustor with the outer diameter100mm,the inner diame-ter 80mm and the axial length 117 mm for the detonation channel was designed.There is no ex-haust nozzle attached to the combustor.Numerical and experimental studies were carried out to study combustion and flow characteristics under different equivalence ratio conditions.The air flows into the combustor through 60 orifices each with 2mm in diameter,and the hydrogen gas flows into the combustor through an annular channel with2mm in width.The maximum total pressures of hydrogen and air can be 12 and 10.5MPa,respectively.When the equivalence ratio is greater than2,deflagration occurs outside the combustor.When the equivalence ratio is close to 1 ,multiple counter-rotating detonation waves move in thecombustor and the average detonation velocities are lower than1000m/s.When the equivalence ratio is less than 0.58,only one detona-tion wave rotates.The detonation velocity is 1274m/s for the equivalence ratio 0.55.The rota-ting detonation engine without cooling ran for 1 7 seconds at the equivalence ratio 1 and apparent erosion wasn’t found.Three detonation waves are co-rotating with velocities 1998m/s near the outer wall for the mass flow rate 400 g/s in the numerical study.【期刊名称】《实验流体力学》【年(卷),期】2017(031)001【总页数】7页(P32-38)【关键词】旋转爆轰发动机;实验;爆轰波速度;尾焰;当量比【作者】王宇辉;乐嘉陵;杨样;谭宇【作者单位】西南科技大学燃烧空气动力学研究中心，四川绵阳 621010;中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心，四川绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心，四川绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心，四川绵阳 621000【正文语种】中文【中图分类】V231.3旋转爆轰发动机（Rotating Detonation Engine，RDE），又名连续爆轰发动机（Continuous Detonation Engine，CDE）或连续旋转爆轰发动机（Continuously Rotating Detonation Engine，CRDE）是一种基于爆轰燃烧的发动机，由于流量连续，结构紧凑，工作模式简单，工频较高，近年来其研究在逐步加强。
烟花爆炸中的物理过程研究
烟花爆炸中的物理过程研究烟花作为一种传统的庆祝方式，各个国家和地区都有着丰富多样的形式和色彩。
而烟花的美妙表演离不开物理学中的诸多原理和过程。
本文将聚焦于烟花爆炸的物理过程研究，探究其中的奥秘。
一、烟花的化学组成与物理效应烟花的美丽来自于激发荧光的化学物质。
一般而言，烟花的化学组成包括氧化剂、燃料、金属盐和颜色调节剂。
氧化剂通常含有硝酸盐，如硝酸钠；燃料可以是木粉、石蜡等可燃物质；金属盐则负责产生色彩效应，如钠盐可产生黄色，钾盐可产生紫色。
烟花的燃烧过程涉及热学和光学两个方面的原理。
首先，燃料受到点火后，其与氧化剂之间的反应释放出大量的热量，导致烟花内部的温度升高。
其次，金属盐在高温下激发电子跃迁，产生特定波长的可见光。
这些光线透过烟花外部的化学荧光转化成不同的颜色。
二、烟花爆炸的物理过程烟花的爆炸过程可以分为起爆阶段、爆炸阶段和冷却阶段。
起爆阶段是指引线被点燃后，引发内部初级燃料的点燃。
这需要足够的能量来克服引线的抗拉强度，并迅速传递到主燃料中。
接着是爆炸阶段，主燃料与氧化剂之间的反应持续进行，释放出大量的热量和气体。
受到火药爆炸原理的启发，烟花内部的气体压力迅速增加，超过容器的承受能力，从而引发爆炸。
在爆炸过程中，物质充分混合，发生剧烈的气化和燃烧，产生大量高温气体和灰烬。
这种高温气体的膨胀速度非常快，伴随着巨大的声音和光亮。
同时，产生的灼热火星和燃烧物质飞散在空中，形成迷人的烟花效果。
最后是冷却阶段，爆炸释放出的能量开始耗散，烟花渐渐熄灭。
这是因为燃料被耗尽，气体冷却和扩散，使得火焰逐渐减弱，直至完全消失。
三、烟花爆炸中的物理现象烟花爆炸过程中产生的物理现象多种多样，令人叹为观止。
首先是声音的产生，这是由于气体膨胀速度快于周围空气的声速，产生的冲击波形成爆炸声音。
音调的高低则取决于燃烧速度和容器的大小。
此外，烟花的形状也与物理现象有关。
传统的圆形烟花是由于气体在容器中均匀扩散，形成球状的原因。
含退役双基发射药的低爆速炸药的研究
ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０１６.０６.００８含退役双基发射药的低爆速炸药的研究❋贾占山㊀关渊华㊀卜宪强㊀郭㊀洋吉林三三零五机械厂(吉林敦化ꎬ１３３７０９)[摘㊀要]㊀研究了一种含双基发射药的低爆速炸药ꎮ这种炸药以双基发射药作为敏化剂ꎬ以硝酸铵作为氧化剂ꎬ二者混合后形成低爆速炸药ꎮ炸药由质量分数为７５％~８０％的硝酸铵㊁１５％~２２％的双基发射药㊁１％~５％的密度调节剂和１％~３％的工艺添加剂组成ꎮ试验表明ꎬ在低爆速炸药中ꎬ随双基发射药质量分数的不同ꎬ可制备出满足不同需求的低爆速炸药产品ꎮ产品密度控制在０.７６~１.０２ｇ/ｃｍ３之间ꎬ爆速在１５００~２２００ｍ/ｓ之间ꎬ猛度在８.８~９.７ｍｍ之间ꎬ殉爆距离达到４ｃｍꎮ分析探讨了双基发射药的含量㊁粒度㊁密度㊁直径等对爆速的影响ꎮ[关键词]㊀双基发射药ꎻ低爆速炸药ꎻ资源化利用ꎻ性能[分类号]㊀ＴＪ５５ꎻＴＱ５６２ꎻＴＤ２３５.２＋１引言低爆速炸药是一种极限爆速比较低的炸药ꎬ具有低爆速和低威力等特点ꎬ极限爆速一般为１５００~２２００ｍ/ｓꎮ在光面爆破㊁地震勘测㊁预裂爆破㊁爆炸复合(焊接)等领域得到了广泛的应用[１]ꎮ其中ꎬ爆炸焊接材料在国防工业领域和国民经济建设中已获得广泛的应用ꎮ废弃火炸药是特殊的危险品ꎬ必须妥善处理ꎮ传统的废弃火炸药的处理方法和处理过程不仅会对环境产生严重的污染ꎬ而且没有物尽其用[２]ꎮ本文中所指的废弃火炸药处理主要是将退役发射药转化为民用炸药产品ꎬ变废为宝ꎮ该项目是国家 ８６６工程 提出的科技成果之一ꎬ以南京理工大学王泽山院士为首已研制出了含退役火药ＨＪＺ浆状炸药㊁ＨＦＺ粉状炸药[３]㊁含退役火药乳化炸药[４]㊁含火药灌注炸药[５]等ꎮ目前ꎬ本单位含火药乳化炸药工艺技术及设备科技成果立项工作已得到国家工信部批复ꎬ并获得国家实用新型专利证书[６]ꎮ上述项目运用的火炸药主要是单基发射药ꎮ单基药性能优越㊁规格小ꎬ加工方便ꎮ而双基发射药虽然在废弃火药中占有很大比例ꎬ但由于感度较低㊁加工困难ꎬ利用双基发射药制造民用产品正处于研究开发利用阶段ꎮ因而ꎬ利用双基发射药研制低爆速炸药是国家 ８６６工程 的延续ꎬ对资源化再利用具有深远意义ꎮ１㊀双基发射药的性能及加工１.１㊀双基发射药的性能㊀㊀双基发射药的品种主要有双芳型㊁乙芳型㊁双乙型和双迫型等几种类型ꎬ主要由硝化棉㊁硝化甘油㊁硝化二乙二醇或其他硝酸酯塑化而成ꎮ硝化棉和液态硝酸酯是双基药的能量组成部分[３]ꎮ单基药中硝化棉的质量分数在９５％以上ꎬ含氮质量分数１２.７６％~１２.９８％[７]ꎮ而双基药的硝化棉质量分数只有５０％左右ꎮ其他能量有效成分主要是硝化甘油或硝化二乙二醇ꎬ质量分数占４０％左右ꎬ双基发射药中硝化纤维素的平均含氮质量分数为１１.９２％ꎬ其含氮量与单基药比较接近ꎮ虽然组分不同ꎬ但所含能量完全能够满足民用炸药需要ꎮ由于双基药使用的安定剂是苯二甲酸二丁酯或乙基中定剂等ꎬ对硝化棉起到了软化㊁钝感和塑化作用ꎮ因此ꎬ双基药的起爆感度比单基药低ꎬ在加工过程中的安全性比单基发射药高ꎮ通常双基发射药是以燃烧的形式释放内能ꎬ并对外做膨胀功[３]ꎮ当起爆能量较大时ꎬ其能量以爆轰形式释放出来ꎬ又具有爆炸性ꎮ双基发射药及常见炸药的性能指标对比见表１[８]ꎮ１.２㊀双基发射药的加工大部分双基药以管状为主ꎬ也有一小部分是片状ꎮ由于发射药具有易燃性ꎬ无论哪种规格的双基药ꎬ在加工过程中利用水做冷却剂ꎬ发射药与水的质量比不小于１︰８ꎮ通过压延㊁粉碎的方法将双基药粉碎到一定粒度ꎬ然后经离心机脱水后形成所需双基药粉ꎮ药粉细度由粉碎机的筛网控制ꎮ双基药粉加工过程如图１所示ꎮ㊀㊀双基发射药粉碎后ꎬ药粉的粒度在４０目以上时❋收稿日期:２０１６￣０２￣１６作者简介:贾占山(１９６３－)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ主要从事含退役火药的炸药的研究㊁开发和利用ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｊｚｓ９６０５＠１６３.ｃｏｍ表１㊀发射药及常见炸药性能比较Ｔａｂ.１㊀Ａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓａｎｄｃｏｍｍｏｎｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ炸药名称密度/(ｇ ｃｍ－３)爆速/(ｍ ｓ－１)爆热/(ｋＪ ｋｇ－１)比容/(Ｌ ｋｇ－１)单基药１.０２４６００３６６３９４８双基药１.００３９００３１７３１０１１铵油炸药０.８５３２００３６８４９８６岩石乳化炸药１.１５５３８０３７２０７９２㊀㊀图１㊀双基发射药粉加工过程Ｆｉｇ.１㊀Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｐｏｗｄｅｒ无雷管感度ꎻ只有４０目以下粒度的药粉占６０％时ꎬ才能被８＃雷管起爆ꎮ双基药粉的平均自由装填密度为０.７９ｇ/ｃｍ３ꎬ殉爆距离为８ｃｍꎬ爆速可达３９３７ｍ/ｓꎬ其氧平衡值为－０.５２３ｇ/ｇ[７]ꎮ２㊀含双基药低爆速炸药的制备２.１㊀含双基药低爆速炸药配方对于普通低爆速炸药ꎬ随着爆炸组分与稀释剂的质量分数的不同ꎬ可以得到低爆速炸药系列产品[９]ꎮ在双基发射药低爆速炸药配方设计中ꎬ双基发射药为爆炸组分ꎬ硝酸铵为氧化剂ꎮ配方的确定按下列３条原则进行:１)爆炸完全ꎻ２)爆速低ꎻ３)零氧平衡ꎮ双基药的定容爆热为３１７３ｋＪ/ｋｇꎬ爆速为３９３７ｍ/ｓꎬ做功能力为３４４ｍＬꎬ完全具有足够起爆能量ꎬ使该体系达到爆炸完全ꎻ双基发射药氧平衡为－０.５２３ｇ/ｇꎬ硝酸铵的氧平衡为０.２ｇ/ｇꎬ有利于配方氧平衡调节ꎻ由于硝酸铵是钝感炸药ꎬ其密度为０.８ｇ/ｃｍ３时理论爆速为２０００ｍ/ｓꎮ按照混合炸药的爆速等于各组分体积分数乘以各组分的爆速之积的总和的理论[１０]ꎬ该配方再通过使用密度调节剂㊁钝感剂等ꎬ得到综合性能较好的低爆速性炸药的配比ꎮ据上述３个条件ꎬ确定含双基药低爆速炸药配方如表２ꎮ㊀㊀炸药低爆速爆轰ꎬ意味着能量释放速度相对高爆速炸药低[１１]ꎮ而双基发射药低爆速炸药必须将发射药质量分数控制在一定范围之内(１５％~２２％)ꎻ双基药的粒度控制为６０目筛下物占８０％以上ꎻ密度控制在０.７６~１.０２ｇ/ｃｍ３之间ꎮ具备这３表２㊀含双基药的低爆速炸药配方Ｔａｂ.２㊀Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ％原材料硝酸铵双基发射药密度调节剂钝感剂质量分数７５~８０１５~２２１~５１~３个条件的配方ꎬ释放爆速低ꎬ在较大的直径下能以稳定爆轰的形式向周围扩展ꎬ维持低速爆轰ꎬ并达到稳定爆轰的状态ꎮ２.２㊀含双基药低爆速炸药制备工艺含双基发射药低爆速炸药是以双基发射药㊁硝酸铵为主要原材料制备而成ꎮ分别将两种原材料加工成一定细度的半成品ꎬ备用ꎮ将两种半成品按比例要求混合ꎬ再加入密度调节剂和工艺附加物混合均匀ꎬ混合时间为１０~１５ｍｉｎꎮ然后进行内装药㊁封口㊁包装ꎬ即可完成ꎮ含双基发射药低爆速炸药制作工艺流程如图２所示ꎮ图２㊀含双基发射药低爆速炸药的制作工艺Ｆｉｇ.２㊀Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ２.３㊀含双基药低爆速炸药的性能含双基发射药低爆速炸药通常是粉状物ꎬ按照上述工艺要求ꎬ按双基药质量分数分别为１５％㊁１８％㊁２０％ꎬ设计出Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ３个含双基药低爆速炸药的基本配方ꎮ具体性能见表３ꎮ表３㊀含双基发射药低爆速炸药的性能Ｔａｂ.３㊀Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ配方直径/ｍｍ密度/(ｇ ｃｍ－３)殉爆距离/ｃｍ爆速/(ｍ ｓ－１)猛度/ｍｍＡ４５０.７６４１５２０８.８Ｂ４５０.９８４１９９０８.９Ｃ４５１.０２４２０８０９.７３㊀影响炸药爆速的因素在含双基发射药低爆速炸药中ꎬ为掌握其配方范围ꎬ满足低爆速性能及传爆和爆炸的反应完全ꎬ在上述Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ３个基本配方的基础上ꎬ扩大了双基发射药粉的质量分数(１８％~２５％)ꎬ调整了密度调节剂含量和钝感剂的含量ꎬ对配方进行优化ꎬ设计了５个配方ꎬ分别为Ｄ㊁Ｅ㊁Ｆ㊁Ｇ㊁Ｈꎬ其各自的爆炸性能见表４ꎮ表４㊀双基药粉含量不同时的爆炸性能对比Ｔａｂ.４㊀Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｆｒａｃｔｉｏｎ配方直径/ｍｍ密度/(ｇ ｃｍ－３)爆速/(ｍ ｓ－１)殉爆距离/ｃｍ猛度/ｍｍＤ４５０.７９１８２０４Ｅ４５０.８１２０３０４８.７０Ｆ４５０.８４２２２０４Ｇ４５０.９２２４７０５８.９２Ｈ４５０.９５２６５０６９.４０３.１㊀质量分数对爆速的影响表４的试验结果证明ꎬ当双基药粒度㊁装药条件一定时ꎬ随着双基发射药质量分数的增加ꎬ爆速㊁殉爆距离等也随之增高ꎬ反之则降低ꎮ当双基发射药质量分数低于１５％时ꎬ爆炸性能不稳定ꎬ只有双基药质量分数控制１５％~２２％之间时ꎬ其爆速值才能控制在１５００~２２００ｍ/ｓ之间ꎬ见图３ꎮ图３㊀双基发射药的质量分数对爆速的影响Ｆｉｇ.３㊀Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｏｎｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ３.２㊀粒度和密度对爆速的影响根据爆炸理论ꎬ爆炸颗粒物的粒度越细ꎬ爆炸反应时在爆轰区内完成化学反应所需的时间就会越短ꎬ使得反应区变窄ꎬ爆轰波受侧向膨胀波的影响减弱ꎬ反应区中支持爆轰波传播的有效能量增加ꎬ从而使爆速提高[７]ꎮ所以ꎬ双基药的粒度应控制在一定范围ꎬ保证一定量的微细粉来提高爆轰感度ꎮ试验证明ꎬ双基药粉粒度控制在６０目筛下物达到８０％以上时ꎬ才能满足低爆速炸药的要求ꎮ因而ꎬ双基药的粒度与爆速也有着密切关系ꎮ在含双基发射药低爆速炸药中ꎬ当配方一定时ꎬ爆速随着密度的增大而升高ꎮ装药密度由密度调节剂的含量而定ꎬ密度调节剂质量分数应控制在１％~５％之间ꎬ含双基药低爆速炸药密度一般控制在０.７６~１.０２ｇ/ｃｍ３之间ꎬ才能保证低爆速的有效性ꎮ３.３㊀装药直径与爆速的关系炸药装药直径在临界直径和极限直径之间时ꎬ存在明显的装药直径与爆速的正比例关系[１２]ꎮ试验结果表明ꎬ含双基发射药低爆速炸药装药直径低于１５ｍｍ时ꎬ爆轰无法持续ꎬ即为其临界直径ꎻ当装药直径大于３２ｍｍ后ꎬ爆速的提升不再明显ꎬ即为极限直径ꎮ详见图４ꎮ当装药直径达到４５ｍｍ时ꎬ爆速依然稳定在２２００ｍ/ｓꎬ此爆速更适于地质勘探ꎮ图４㊀含双基发射药低爆速炸药直径与爆速的关系Ｆｉｇ.４㊀Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔａｎｄｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ４㊀低爆速炸药性能比较对８种低爆速炸药密度㊁爆速及其装药直径的数据进行统计(表５[１０])ꎬ含双基发射药低爆速炸药具备密度大㊁爆速低和直径大的特点ꎮ而在实际爆破作业过程中ꎬ密度大更适宜炸药装填ꎻ爆速低能够确保低爆速作用的可靠性ꎻ大直径能够增加单孔装药量ꎬ从而发挥更好的爆破效果ꎮ５㊀做功能力与爆炸能量分析膨化硝铵炸药是一种较常见的粉状工业炸药ꎬ将其与含双基发射药低爆速炸药的做功能力进行比较ꎮ采用抛掷漏斗法测定相关数据ꎬ得到在孔深４０ｃｍ的情况下ꎬ膨化硝铵炸药与含双基发射药低爆速炸药的爆坑体积分别０.１７８８ｍ３和０.２０９０ｍ３ꎮ数据表明ꎬ含双基发射药低爆速炸药的做功能力明显优于膨化硝铵炸药ꎮ㊀㊀炸药的爆炸能量与爆炸物的装药量有关ꎮ由于含双基发射药低爆速炸药能够在相对较大直径进行低爆速传播ꎬ因此ꎬ在相同装药长度时ꎬ因其直径较大使得装药量大ꎬ产生的爆炸能量也大ꎮ普通的低表５㊀低爆速炸药性能对比Ｔａｂ.５㊀Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅ工业炸药配方(质量分数)密度/(ｇ ｃｍ－３)爆速/(ｍ ｓ－１)装药直径/ｍｍＴＹ１８７％ＴＮＴ㊁１３％矿物微粉０.６２３２０９０２２ＴＹ２８８％ＴＮＴ㊁１２％高分子树脂微粉０.７１０２３７０２２ＢＹ１８０％黑索今㊁２０％矿物微粉０.６３７３１８０２０ＢＹ２７５％黑索今㊁２５％高分子树脂微粉０.３３５１５５０１８粉状低爆速炸药５０％２＃岩石硝铵炸药㊁５０％黑火药０.７６９２０１０３２低爆速膨化硝铵炸药８２.８％膨化硝铵㊁３.６％木粉㊁３.６％燃料油０.６５０２４００３２高能低爆速膨化硝铵炸药８１％膨化硝铵㊁３.６％木粉㊁２.７％Ａｌ粉０.６３０２３５０３２含双基发射药低爆速炸药含双基发射药炸药Ｅ配方０.８１０２０３０４５爆速炸药直径一般控制２２~３２ｍｍ之间ꎬ由于受装药直径的限制ꎬ当装药长度一定时ꎬ装药量较少ꎬ不能发挥较好的爆炸效果ꎮ而双基发射药低爆速炸药直径可达４５ｍｍ以上ꎬ在相同的长度时ꎬ其装药量可增加４０％~１０４％ꎬ在单位体积内有足够的能量传播ꎮ爆炸后产生冲击波的能量相应也大ꎬ并以低爆速的速度传播ꎮ尤其适于地质勘探ꎬ可以更好地提高分辨率ꎮ６㊀机械感度在含双基发射药炸药中ꎬ由于双基药本身含有较多的钝感性物质(例如苯二甲酸二丁酯㊁凡士林等)ꎬ只需要加较少的钝感剂就可以获得很好的钝感效果ꎮ为完全满足机械感度的要求ꎬ试验中选择了不加钝感剂和添加钝感剂含双基药粉的低爆速炸药ꎬ测试其爆炸性能和机械感度(撞击感度㊁摩擦感度)ꎬ试验结果见表６[７]ꎮ表６㊀一种含双芳￣３药粉体系的性能Ｔａｂ.６㊀Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｏｗｄｅｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｒｏｍａｔｉｃａｎｄｄｏｕｂｌｅ￣３ｐｏｗｄｅｒｓｙｓｔｅｍｓｗ(钝感剂)/％氧平衡/(ｇ ｇ－１)ｖＤ/(ｍ ｓ－１)Ｈ５０/ｍｍ摩擦感度/％０－０.０７５６１８７０９７８４１.０－０.０７５６１７３０１２５００㊀㊀从表６中可看出ꎬ双基药粉状炸药在零氧平衡时和另一组含１％钝感剂的含双基发射药炸药对比ꎬ爆速ｖＤ符合要求ꎻ对撞击感度特性落高指标Ｈ５０是合格的ꎻ对摩擦感度分别是４％和０也是合格的(ＴＮＴ为８％)ꎮ从安全角度来讲ꎬ添加一定剂量的钝感剂对安全有保证ꎬ这种措施有利于降低撞击感度和摩擦感度ꎮ７㊀安全性能７.１㊀相容性采用ＤＳＣ测试了单基药与硝酸铵㊁双基药(双芳￣３)与硝酸铵的相容性ꎮ其条件为升温速率５ħ/ｍｉｎꎬ反应气体为氮气ꎬ混合物的发射药与硝酸铵按照质量比１︰１进行测试ꎮ结果显示ꎬ单基药与硝酸铵混合物放热峰值位移为１.７ħꎬ双基药与硝酸铵混合物放热峰值位移为５.１ħꎬ因此ꎬ可以肯定单基药与硝酸铵是相容的ꎮ同时ꎬ双基药在高温(８０ħ以上)情况下相容性比单基药差[７]ꎬ但在常温条件下ꎬ完全能满足６个月至８个月的要求ꎮ热分解是指在热的作用下ꎬ物质分子发生分裂ꎬ形成分子量小于原来物质的众多分解产物的现象ꎮ单㊁双基发射药的组分是含有能量基团 ＯＮＯ２或 ＮＯ２的化合物ꎬ这２种基团中的化学键在热的作用下发生断裂ꎬ这些物质即使常温下也会发生缓慢的热分解反应ꎬ释放出能够催化进一步分解的ＮＯ２气体ꎮ为防止热分解的发生ꎬ单基药中二苯胺质量分数不得低于０.６％ꎬ双基药中安定剂质量分数不小于１％时ꎬ能够有效地控制热分解ꎮ７.２㊀储存性能在常温储存条件下ꎬ对含双基发射药炸药进行储存性能考察ꎮ在３个月㊁６个月和８个月时分别测试了其密度㊁爆速和传爆性能ꎬ均能满足产品性能要求ꎬ见表７ꎮ表７㊀含双基药发射药低爆速炸药储存性能Ｔａｂ.７㊀Ｓｔｏｒａｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ时间/ｄ直径/ｍｍ密度/(ｇ ｃｍ－３)殉爆距离/ｃｍ爆速/(ｍ ｓ－１)０４５０.９５４１９７５９０４５０.９５４１９９０１８０４５０.９７３１９３０２４０４５０.９７２１９００㊀㊀一般储存几十年后退役下来的废旧发射药ꎬ作为民用炸药的原材料使用ꎬ其储存性能能满足民用炸药有效期的要求[７]ꎮ８㊀结论通过对含双基药低爆速炸药性能的研究ꎬ掌握了双基发射药的性质及其加工方法ꎬ通过调整双基药含量㊁粒度㊁水分㊁密度等指标ꎬ使其性能指标爆速完全控制在１５００~２２００ｍ/ｓ范围内ꎮ在较大的直径范围内爆速低ꎬ并且传爆性能稳定ꎮ含双基发射药低爆速炸药的研究ꎬ为低爆速炸药增加了一个新品种ꎬ具有研究和推广应用的价值ꎬ并为废旧双基发射药再利用开辟新途径ꎮ参考文献[１]㊀余燕.低爆速乳化炸药及其在爆炸焊接中的应用[Ｄ].淮南:安徽理工大学ꎬ２０１３.[２]㊀廖静林ꎬ江劲勇ꎬ路桂娥ꎬ等.废弃火炸药的处理与再利用研究[Ｊ].装备环境工程ꎬ２０１０ꎬ７(４):１０８￣１１１.ＬＩＡＯＪＬꎬＪＩＡＮＧＪＹꎬＬＵＧＥꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｏｂｓｏ￣ｌｅｔｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅａｎｄｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｙｃｌｅ[Ｊ].ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１０ꎬ７(４):１０８￣１１１.[３]㊀王泽山.废弃火炸药的处理与再利用[Ｍ].北京:国防工业出版社ꎬ１９９９.[４]㊀王文栋ꎬ李建红ꎬ张志斌.退役火药在乳化炸药和水胶炸药中的应用研究[Ｊ].爆破器材ꎬ２００３ꎬ３２(５):１３￣１６.ＷＡＮＧＷＤꎬＬＩＪＨꎬＺＨＡＮＧＺＢ.Ｓｔｕｄｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｍｕｌｓｉｏｎｅｘｐｌｏｓｉｖｅａｎｄｗａｔｅｒｇｅｌｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００３ꎬ３２(５):１３￣１６.[５]㊀张迪ꎬ魏晓安ꎬ俞永华ꎬ等.含５/７单基药灌注炸药的制备及性能研究并得到推广和运用[Ｊ].爆破器材ꎬ２０１６ꎬ４５(１):１６￣２０.ＺＨＡＮＧＤꎬＷＥＩＸＡꎬＹＵＹＨꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｅｒｆｕｓｉｏｎｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉ￣ｎｉｎｇ５/７ｓｉｎｇｌｅｂａｓｅｐｒｏｐｌｌａｎｔ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１６ꎬ４５(１):１６￣２０.[６]㊀贾占山ꎬ关渊华ꎬ毕维忠ꎬ等.使用含火药乳化炸药连续化工艺技术的设备:ＣＮ２０５３４７２６５Ｕ[Ｐ].２０１５￣０６￣２９.[７]㊀张丽华.用废旧发射药制造民用炸药的研究[Ｄ].南京:南京理工大学ꎬ１９９８.[８]㊀贾占山ꎬ卜宪强.含退役火药新型高爆速震源药柱配方和工艺的研究[Ｊ].爆破器材ꎬ２０１３ꎬ４２(２):２６￣３０.ＪＩＡＺＳꎬＢＵＸＱ.Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｏｆｎｅｗｈｉｇｈｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｆｅａｔｕｒｅｄｓｅｉｓｍｉｃｃｈａｒｇｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ４２(２):２６￣３０.[９]㊀陆明ꎬ吕春绪ꎬ刘祖亮.低爆速膨化硝铵炸药及其安全性研究[Ｊ].爆破器材ꎬ２００２ꎬ３１(２):１￣４.ＬＵＭꎬＬÜＣＸꎬＬＩＵＺＬ.Ｓｔｕｄｙｏｎｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐａｎｄｅｄａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓａｎｄｉｔｓｓａｆｅｐｒｏｐｅｒｔｙ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００２ꎬ３１(２):１￣４. [１０]㊀吕春绪.工业炸药理论[Ｍ].北京:兵器工业出版社ꎬ２００３.[１１]㊀魏晓安ꎬ何卫东ꎬ王泽山.一种低爆速炸药的研制[Ｊ].爆破器材ꎬ２００６ꎬ３５(２):５￣７.ＷＥＩＸＡꎬＨＥＷＤꎬＷＡＮＧＺＳ.Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｎｅｗｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００６ꎬ３５(２):５￣７.[１２]㊀高玉杰.工业炸药装药直径对爆速的影响[Ｊ].淮南职业技术学院学报ꎬ２０１２ꎬ１２(３):１１￣１５.ＧＡＯＹＪ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｎｔｈｅｄｅｔｏｎａ￣ｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕａｉｎａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈ￣ｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅꎬ２０１２ꎬ１２(３):１１￣１５.ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＡＬｏｗＤｅｔｏｎａｔｉｏｎＶｅｌｏｃｉｔｙＥｘｐｌｏｓｉｖｅＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＤｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅＰｒｏｐｅｌｌａｎｔＪＩＡＺｈａｎｓｈａｎꎬＧＵＡＮＹｕａｎｈｕａꎬＢＵＸｉａｎｑｉａｎｇꎬＧＵＯｙａｎｇＪｉｌｉｎ３３０５ＭａｃｈｉｎｅｒｙＦａｃｔｏｒｙ(ＪｉｌｉｎＤｕｎｈｕａꎬ１３３７０９)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀Ａｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｍｉｘｉｎｇｔｈｅｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔａｓａｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒｗｉｔｈａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅａｓａｎｏｘｉｄａｎｔ.Ｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｓ(ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ)７５％￣８０％ａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅꎬ１５％￣２２％ｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔꎬ１％￣５％ｄｅｎｓｉｔｙｍｏｄｉｆｉｅｒａｎｄ１％￣３％ｐｒｏｃｅｓｓａｄｄｉｔｉｖｅｓ.Ｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｓｅｒｉｅｓｏｆｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓｃｏｕｌｄｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄｔｏｍｅｅｔｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｄｕｃｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ.Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｃａｎｂｅｗｅｌｌｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｉｎａｄｅｎｓｉｔｙｒａｎｇｅｏｆ０.７６￣１.０２ｇ/ｃｍ３ꎬａｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｒａｎｇｅｏｆ１５００￣２２００ｍ/ｓꎬａｂｒｉｓａｎｃｅｒａｎｇｅｏｆ８.８￣９.７ｍｍꎬａｎｄａｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅｕｐｔｏ４ｃｍ.Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｃｏｎｔｅｎｔꎬｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙꎬｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔꎻｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅꎻｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎻｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ。
倾斜环缝喷孔式连续旋转爆轰发动机试验
倾斜环缝喷孔式连续旋转爆轰发动机试验摘要：本文旨在研究倾斜环缝喷孔式连续旋转爆轰发动机（CTRFE）的复杂性。
研究过程将深入分析CTRFE的工作原理和发动机参数，并采用有限元计算，以确定CTRFE发动机在理论上是否可行。
此外，本文还将探讨CTRFE的试验环境，并介绍不同的CTRFE发动机试验方法。
最后，本文还将介绍CTRFE发动机测试的主要指标和结果，以及诸多关于该技术的未来研究方向的建议。
关键词：倾斜环缝喷孔式连续旋转爆轰发动机，CTRFE，发动机参数，有限元计算，CTRFE试验正文：倾斜环缝喷孔式连续旋转爆轰发动机（CTRFE）是一种复杂的内置发动机技术，它能够实现高输出效能、高压力比和低湿度比燃烧。
因此，它在航空、航天和其他传动系统中都得到了广泛应用。
然而，CTRFE发动机也具有复杂性，特别是在计算和分析发动机的复杂参数和燃烧动力学方面。
为此，本文将通过有限元方法分析CTRFE发动机的原理，以及CTRFE发动机的测试环境、试验方法和各种测试指标。
此外，本文还将根据CTRFE发动机在理论和实际应用中测得的数据，对发动机性能和相关复杂性进行分析和研究。
最后，本文还将介绍未来的研究方向，以进一步提高CTRFE发动机的效能、可靠性和使用寿命。
CTRFE发动机的主要用途是提供高效的动力传动。
其应用领域广泛，包括航空、地面交通以及其他机械设备。
在航空领域，CTRFE发动机能够提供良好的飞行性能，改善飞行安全。
它能够提供更高的燃油效率和耐久性，使得航空公司可以减少操作成本，改善所需时间和距离，提高载客量，从而满足客户期望。
此外，CTRFE发动机还可应用于地面运输和物流设施，如列车、卡车、汽车等，以改善运输过程中的效率。
在其他机械设备中，CTRFE发动机可提高发电机的效率，从而提高发电效率和节省能源。
因此，CTRFE发动机的应用可以改善人们的生活质量和工作效率，并大大提高全球经济效益和人民福祉。
与其他发动机技术相比，CTRFE发动机具有许多显著优势，如更低的维护成本、更高的发动机效率和更低的碳排放量。
爆炸性物质的燃烧与爆炸
５.３ 炸药的有关知识
• 5.3.4炸药的燃烧转爆轰
• 研究炸药燃烧转爆轰的规律及特点,对于安全使用炸药及其制品具有 重要的实际意义。
• 在火炸药生产及处理过程中,有时会发生燃烧事故,若不及时扑救或扑 救方法不当,都有可能由燃烧转变成爆轰,使损失扩大。在销毁废炸药 时,有时使用销毁法,如果处理不当,炸药可能由燃烧转化成爆轰,从而造 成意外的事故。
100kPa下不能稳定燃烧,燃烧很容易转变为爆轰。在压力低于100kPa 时,起爆药的燃速与压力呈线性关系u=a+bp。 • 总之,一般起爆药的特征是,在低压下能进行稳定燃烧。例如,压制的雷 汞在p=0.4Pa的低压下,仍能稳定燃烧。
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５.３ 炸药的有关知识
• 高压下易由燃烧转变为爆轰。 • 对于上述特点,叠氮化铅是个例外,它在任何条件下均不能进行稳定的
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５.３ 炸药的有关知识
• 因此,销毁炸药时,要根据炸药的性质选择适当的销毁方法,用燃烧法销 毁炸药及其制品时,要注意防止燃烧转变为爆轰,以确保销毁过程的安 全。
• 2.试验得到的凝聚炸药稳定燃烧的规律 • (1)压力对燃烧速度的影响 • 1)起爆药燃烧时,燃速与压力的关系 • 根据对雷汞等一些起爆药的研究表明,大多数起爆药在压力高于
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５.３ 炸药的有关知识
• 3.堆积尺寸对分解速度的影响 • 正如上面所分析的炸药是否会发生热分解向燃烧和爆轰的转变,取决
于炸药分解反应所释放的热量与向环境散失的热量能否达到平衡。炸 药堆积量越大,单位体积炸药与环境的散热面积就越小,这样越容易出 现热积累。因此,炸药堆积尺寸越大,越容易发生燃烧或爆轰。 • 由上可见,炸药在热分解过程中,若环境温度过高,或环境散热条件不好, 或炸药量太大,都会使炸药的热分解反应加速,而转变为燃烧或爆轰。 因此,储存炸药及其制品时,必须保证一定的温度、一定的尺寸及良好 的通风条件,以保证炸药及其制品的储存安全和质量。关于这部分内 容,我们在第6章中还将详细讨论。
燃烧理论第8章-爆炸物燃烧(谢兴华)
第8章爆炸物的燃烧8.1 爆炸物燃烧的一般概念及特点8.1.1 爆炸物的概念及其燃烧的特点前面的几章分别研究讨论了气体、液体及固体燃料的燃烧过程以及火焰结构，给出了描述它们燃烧的数学物理模型及火焰结构的求解方法。
然而无论是前面讨论的气体燃料还是液体燃料或是固体燃料，它们燃烧时都必须要外界供给氧（或氟、氯等），才能发生燃烧反应。
而本章要讨论的是一种特殊的燃料，它燃烧时无须外界提供氧，对这种单质的燃料而言，它是靠自身分子结构中所含的氧化剂进行分子内的自身氧化还原反应完成它的燃烧过程的，而这种特殊的混合燃料就是爆炸物。
那么什么样物质称为爆炸物？它的定义是：在一定的外界能量激发下能够迅速发生化学反应，并且能放出大量的气体和热的物质。
由于它具有反应的迅速性、放热性及产生大量气体，就使它在单位时间内释放出的能量多，功率大，释放出的能量通过反应产生的气体介质的膨胀而对外做功，即产生爆炸作用。
爆炸物并不仅仅会爆炸，在一定的条件下它还会燃烧，爆炸物的燃烧亦称爆燃，它与一般燃料的燃烧有所不同，无论是混合爆炸物还是单质爆炸物，由于它本身都含有氧化剂和可燃剂，因此它不需要空气中的氧就能进行燃烧。
爆炸物的燃烧是一种猛烈的物理化学变化。
其特点是燃烧反应只在爆炸物的局部地区进行，通常称该区为反应区，反应区内外爆炸物的物理化学参量明显不同。
反应区沿爆炸物药柱表面法线方向传播的速度叫燃烧速度。
对于不同的爆炸物其燃烧速度的差异很大，一般在每秒几毫米到几百米之间，但小于爆炸物中的音速。
爆炸物的燃烧状态和燃烧速度受外界条件的影响很明显，尤其是压力对它们的影响。
这些条件可以决定它是稳定燃烧还是不稳定燃烧。
外界压力升高可以显著地提高它的燃烧速度，甚至可以使爆炸物由燃烧转变成爆轰。
例如火药在大气中燃烧时它的燃烧速度一般都比较慢，而在密闭容器或火药膛内的燃烧速度却要快的多，甚至出现爆炸事故（如火炮的膛炸）。
再如有些炸药在大气中也能进行有规律缓慢的燃烧，而将它置于密闭容器燃烧时，由于燃气产物无处扩散，造成压力的剧增，此时只要药量足够，它就会由燃烧转变成快速爆轰。
炸药爆炸过程中的热力学特性研究
炸药爆炸过程中的热力学特性研究炸药爆炸是一种极其剧烈的化学反应过程，伴随着巨大的能量释放和物质状态的急剧变化。
在这个过程中，热力学特性起着至关重要的作用，深入研究这些特性对于理解炸药的性能、安全性以及应用具有重要意义。
炸药爆炸的本质是化学反应，在极短的时间内，炸药分子中的化学键断裂，新的化学键形成，从而释放出大量的热能和气体产物。
这个过程中涉及到热力学的多个方面，如能量转化、热力学定律的应用、热力学参数的变化等。
从能量转化的角度来看，炸药爆炸时，化学能迅速转化为热能、机械能和光能等形式。
其中，热能是主要的能量形式，它导致周围环境温度急剧升高。
机械能则表现为爆炸产生的冲击波和爆炸产物的高速运动，对周围物体产生破坏作用。
光能虽然在总能量中所占比例较小，但也是爆炸过程中的一个显著现象。
热力学第一定律在炸药爆炸过程中有着明确的体现。
能量守恒定律表明，在爆炸过程中，总能量保持不变。
也就是说，炸药中储存的化学能等于释放出的热能、机械能和光能等各种形式能量的总和。
这一定律为我们定量分析炸药爆炸的能量输出提供了基础。
热力学第二定律在炸药爆炸中也具有重要意义。
爆炸过程是一个不可逆的过程，熵增加原理告诉我们，系统的熵总是趋向于增加。
在炸药爆炸时，原本有序的炸药分子结构被打乱，形成无序的气体产物，系统的熵大幅增加。
在研究炸药爆炸的热力学特性时，热力学参数的变化是一个关键的方面。
温度是其中一个重要的参数，爆炸瞬间产生的高温可以达到数千甚至上万摄氏度。
压力的变化也十分显著，爆炸产生的高压冲击波能够对周围介质产生强烈的压缩作用。
此外，体积的迅速膨胀也是炸药爆炸的一个重要特征，爆炸产物在极短的时间内占据了巨大的空间。
为了深入研究炸药爆炸的热力学特性，实验研究是不可或缺的手段。
通过高速摄影、压力传感器、温度传感器等先进的实验设备，可以实时监测爆炸过程中的各种参数变化。
同时，数值模拟方法也在炸药爆炸研究中发挥着重要作用。
利用计算机模拟软件，可以对爆炸过程进行建模和仿真，预测爆炸的效果和热力学特性。