[发明专利]一种聚能射流引爆屏蔽炸药瞬态过程的实验观测方法

说明书

本发明提供了一种射流引爆有机玻璃炸药起爆瞬态过程的实验观测方法，该方法中，起爆药引爆主炸药爆轰压垮药型罩形成射流，同时给同时分幅扫描相机一个触发信号，当触发信号达到同时分幅扫描相机设定触发值时，打开同时分幅扫描相机快门，拍摄射流穿透隔板引爆有机玻璃炸药过程的分幅图像和扫描图像。本发明的实验观测方法，可获取射流运动、侵彻有机玻璃板的过程以及炸药被引爆过程的图像信息，同时通过扫描图像能获得射流速度和炸药的起爆过程等具体曲线值，从而实现射流引爆有机玻璃炸药瞬态过程较全面的刻画。

技术领域

本发明属于爆炸与毁伤领域，涉及炸药起爆瞬态过程，具体涉及一种聚能射流引爆屏蔽炸药瞬态过程的实验观测方法。

背景技术

聚能战斗部主要是利用聚能装药产生的聚能金属射流来击穿装甲目标并毁伤装甲内人员和设备。由于聚能射流能量密度高、方向性强、局部破坏能力大，可侵彻弹药的防护层及壳体，继而起爆炸药，因此聚能射流作为防空反导弹药战斗部毁伤元受到广泛关注，并开展了一系列研究。聚能射流对靶板屏蔽炸的起爆形式主要有两种：一是聚能射流着靶时产生的前驱波起爆；二是聚能射流击穿靶板后剩余射流起爆。射流对均质靶板屏蔽炸药的冲击起爆以第二种起爆形式为主，这是因为射流直径较小，侵彻过程中前驱波持续时间很短，一般情况下较难直接起爆炸药，但对于壳体较薄的弹药，射流前驱波却有较高的起爆能力。目前已开展的射流冲击起爆炸药试验主要是通过测量屏蔽板临界厚度来反推以射流的临界起爆速度和起爆能量表征的炸药起爆阈值。例如，王利侠等(聚能射流引爆屏蔽B炸药的数值模拟及试验,爆破器材,2015,44(5):56-60)即采用上述方法开展试验。炸药在射流刺激下起爆瞬态过程中的爆轰波等信息对于研究炸药在射流刺激源下的爆轰性能具有重要意义，然而目前尚未实现对上述信息的试验观测。现有的高速相机技术受限于相机的帧频，对于爆轰波速度的测量精度相对较低，只能用于炸药爆轰状态的定性描述。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种聚能射流引爆屏蔽炸药瞬态过程的实验观测方法，解决现有技术中的实验方法难以对聚能射流引爆屏蔽炸药瞬态过程进行全面和准确的描述的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种聚能射流引爆屏蔽炸药瞬态过程的实验观测方法，该方法将聚能射流引爆屏蔽炸药系统布置于爆炸场所中，该方法包括以下步骤：

步骤一，布设聚能射流引爆屏蔽炸药装置，保证屏蔽板和被引爆炸药端面水平、射流垂直入射屏蔽板；

步骤二，布设同时分幅扫描相机系统，通过调整反射平面镜，使得聚能射流引爆屏蔽炸药装置位于同时分幅扫描相机系统视场正中心；

步骤三，在主炸药上安装触发探针，触发探针通过触发线连接到同时分幅扫描相机系统和示波器，测量并记录触发探针到药型罩下端面的距离H₁，和药型罩下端面到屏蔽板上端面的距离H₂，H₁小于药型罩高度H₀；

步骤四，在同时分幅扫描相机系统视场内放置标志物，通过对比标志物实际尺寸和在同时分幅扫描相机系统视场内的尺寸，确定比例尺，计算获得屏蔽板上端面到视场顶部的距离H₃；

步骤五，计算射流进入视场时刻距离主炸药爆轰波到达触发探针时刻的时间差ΔT，为同时分幅扫描相机系统的延时设置将以ΔT为参考时间差，计算公式为：

式中，V_j为射流预估平均速度；

步骤六，将雷管插入起爆药中，雷管尾端通过起爆线连接到起爆器；

步骤七，通过起爆器引爆雷管，主炸药起爆后压垮药型罩形成射流，同时触发探针给同时分幅扫描相机系统触发信号，当触发信号达到相机设定触发值时，打开相机快门，获取分幅图像和扫描图像；