兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (1): 231211-.doi: 10.12382/bgxb.2023.1211
李丹一1, 程扬帆1,2,*(), 李翔1, 王浩1, 赵长啸3, 沈兆武2
收稿日期:
2023-12-26
上线日期:
2024-03-15
通讯作者:
基金资助:
LI Danyi1, CHENG Yangfan1,2,*(), LI Xiang1, WANG Hao1, ZHAO Changxiao3, SHEN Zhaowu2
Received:
2023-12-26
Online:
2024-03-15
摘要:
为探究活性材料与炸药组合装药的爆轰特性,制备一种Al/PTFE/TiH2三元活性材料与RDX炸药的组合装药。利用空中爆炸实验并结合比色测温技术,研究TiH2粉末含量对组合装药爆轰性能及后燃效应的影响。研究结果表明:随着TiH2粉末含量的增加,组合装药的冲击波参数、爆炸火球持续时间以及最高平均温度皆呈先上升、后下降的趋势,且均在TiH2粉末含量为10%时达到最大值,相较于不含TiH2粉末的组合装药,其冲击波峰值压力、爆炸火球持续时间以及最高平均温度分别提升了21.6%、105.9%和7.1%;通过对比TiH2粉末和Ti粉末对组合装药爆炸释能特性的影响,发现由于游离氢参与后燃反应,使得TiH2粉末对组合装药爆炸冲击波参数和爆炸火球温度场的增益效应优于Ti粉末;研究成果可为Al/PTFE/TiH2三元活性材料在组合装药中的应用设计及武器毁伤评估提供参考。
中图分类号:
李丹一, 程扬帆, 李翔, 王浩, 赵长啸, 沈兆武. Al/PTFE/TiH2三元活性材料与RDX组合装药的爆炸释能特性[J]. 兵工学报, 2025, 46(1): 231211-.
LI Danyi, CHENG Yangfan, LI Xiang, WANG Hao, ZHAO Changxiao, SHEN Zhaowu. Explosion Energy Release Characteristics of Composite Charge Containing Al/PTFE/TiH2 Ternary Reactive Materials and RDX[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(1): 231211-.
样品编号 | 质量分数/% | 活性材料理论 密度/(g·cm-3) | ||
---|---|---|---|---|
Al/PTFE | TiH2 | Ti | ||
A1 | 100 | 0 | 0 | 2.31 |
A2 | 95 | 5 | 0 | 2.36 |
A3 | 90 | 10 | 0 | 2.41 |
A4 | 85 | 15 | 0 | 2.46 |
A5 | 80 | 20 | 0 | 2.52 |
B | 90 | 0 | 10 | 2.43 |
表1 组合装药中的活性材料配方
Table 1 Formulations of reactive materials in composite charge samples
样品编号 | 质量分数/% | 活性材料理论 密度/(g·cm-3) | ||
---|---|---|---|---|
Al/PTFE | TiH2 | Ti | ||
A1 | 100 | 0 | 0 | 2.31 |
A2 | 95 | 5 | 0 | 2.36 |
A3 | 90 | 10 | 0 | 2.41 |
A4 | 85 | 15 | 0 | 2.46 |
A5 | 80 | 20 | 0 | 2.52 |
B | 90 | 0 | 10 | 2.43 |
[1] |
王海福, 葛超, 郑元枫. 活性毁伤材料冲击响应[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2020.
|
|
|
[2] |
胡万翔, 毛亮, 姜春兰, 等. Al粒径对PTFE/Al活性材料动态力学性能的影响[J]. 兵器装备工程学报, 2020, 41(5):183-187.
|
|
|
[3] |
|
[4] |
叶胜, 毛亮, 胡榕, 等. 不同Al粒径的PTFE/Al活性射流作用双层间隔靶的实验研究[J]. 含能材料, 2021, 29(7):625-633.
|
|
|
[5] |
肖建光, 谢志渊, 王岩鑫, 等. Al/PTFE活性材料弹丸冲击/爆燃行为数值模拟研究[J]. 北京理工大学学报, 2022, 42(3):223-232.
|
|
|
[6] |
|
[7] |
吕英迪, 于宪峰, 姚冰洁, 等. 核壳结构Al@PTFE复合材料的制备与性能研究[J]. 火炸药学报, 2021, 44(6):811-818.
doi: 10.14077/j.issn.1007-7812.202108036 |
|
|
[8] |
郑元枫, 王仕鹏, 李培亮, 等. 活性/金属串联爆炸成型弹丸侵爆耦合毁伤行为[J]. 兵工学报, 2023, 44(8):2273-2282.
doi: 10.12382/bgxb.2022.0356 |
doi: 10.12382/bgxb.2022.0356 |
|
[9] |
|
[10] |
宋文魁. RDX@Al@PTFE复合材料制备及性能研究[D]. 绵阳: 西南科技大学,2023:22-23.
|
|
|
[11] |
王辉, 沈飞, 李彪彪, 等. 含金属-氟聚物包覆层装药的内爆性能试验研究[J]. 火炸药学报, 2019, 42(6):626-630.
|
|
|
[12] |
李凌峰, 王辉, 韩秀凤, 等. Al/PTFE与炸药组合装药的爆炸释能特性[J]. 火炸药学报, 2023, 46(1):69-75.
doi: 10.14077/j.issn.1007-7812.202205006 |
|
|
[13] |
李辰芳. 用氢化钛提高固体推进剂燃速的研究[J]. 飞航导弹, 1997, 9(6):34-37.
|
|
|
[14] |
曹林, 于钟深, 方向, 等. Al/TiH2/PTFE 三元活性材料的热行为研究[J]. 火炸药学报, 2019, 42(6):583-588,596.
doi: 10.14077/j.issn.1007-7812.201904007 |
|
|
[15] |
|
[16] |
|
[17] |
薛冰. RDX基金属氢化物混合炸药爆炸及安全性能研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学,2017:74-75.
|
|
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
|
[21] |
|
[22] |
张启威, 程扬帆, 夏煜, 等. 比色测温技术在瞬态爆炸温度场测量中的应用研究[J]. 爆炸与冲击, 2022, 42(11):114101.
|
|
|
[23] |
楼建锋, 张树道. 炸药装药爆炸反应演化过程和约束影响的数值模拟[J]. 含能材料, 2021, 29(12):1186-1191.
|
|
|
[24] |
李子涵, 程扬帆, 王浩, 等. 负压环境对乳化炸药爆炸温度场和有害效应的影响[J]. 爆炸与冲击, 2023, 43(8):082301.
|
|
|
[25] |
|
[26] |
|
[27] |
|
[1] | 别海远, 张鸿宇, 马红兵, 邱文豪, 郑元枫. 包覆式活性EFP成型机理与规律研究[J]. 兵工学报, 2025, 46(1): 231219-. |
[2] | 蒋欣利, 张国凯, 何勇, 姚箭, 王振, 吴玉欣, 刘举, 王明洋. 密闭建筑温压炸药内爆炸后燃效应[J]. 兵工学报, 2024, 45(8): 2520-2530. |
[3] | 张甲浩, 郭萌萌, 周晟, 余庆波. 活性横向增强弹靶后横向效应实验与数值模拟[J]. 兵工学报, 2024, 45(7): 2270-2281. |
[4] | 范瑞军, 王晓锋, 王金英, 周捷, 王少宏, 皮爱国. 活性元含量对低附带毁伤弹药近场冲击波的影响[J]. 兵工学报, 2024, 45(5): 1613-1624. |
[5] | 赵涵, 任会兰, 宁建国. 铝纤维增强铝/聚四氟乙烯活性材料力学性能及反应特性[J]. 兵工学报, 2024, 45(5): 1573-1581. |
[6] | 郑元枫, 王仕鹏, 李培亮, 张勇, 葛超. 活性/金属串联爆炸成型弹丸侵爆耦合毁伤行为[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2273-2282. |
[7] | 程扬帆, 王中华, 胡芳芳, 张蓓蓓, 夏煜, 沈兆武. TiH2粉尘火焰传播速度及温度分布的高速二维测量[J]. 兵工学报, 2023, 44(4): 1181-1192. |
[8] | 苏成海, 李宗谕, 郑元枫, 郑志坚, 郭焕果. 活性药型罩聚能装药侵彻爆燃试验及耦合作用机理分析[J]. 兵工学报, 2023, 44(2): 334-344. |
[9] | 王海福, 何锁, 蔡轶强, 向镜安, 苏成海, 郭焕果. 活性复合射流侵彻多层间隔靶毁伤行为[J]. 兵工学报, 2023, 44(2): 325-333. |
[10] | 葛超, 曲卓君, 王晋, 胡蝶, 王海福. 氟聚物基活性材料动态压剪实验研究[J]. 兵工学报, 2022, 43(8): 1816-1822. |
[11] | 谢剑文,李沛豫,王海福,郑元枫. 活性破片撞击油箱毁伤行为与机理[J]. 兵工学报, 2022, 43(7): 1565-1577. |
[12] | 邵志宇, 董超超, 伍思宇, 曹苗苗, 杨笑天. 头部含能杆入水穿靶释能特性[J]. 兵工学报, 2022, 43(10): 2517-2526. |
[13] | 胡榕, 姜春兰, 毛亮, 祁宇轩, 蔡尚晔, 胡万翔. Al粒径对富铝聚四氟乙烯基铝活性材料冲击反应性能的影响[J]. 兵工学报, 2022, 43(1): 48-56. |
[14] | 于哲峰, 胥建宇, 罗跃, 杨鹰, 刘进博, 兰京川. 高超声速飞行器烧蚀后退量时序提取及基于神经网络的预测[J]. 兵工学报, 2021, 42(6): 1230-1237. |
[15] | 毛亮, 叶胜, 胡万翔, 姜春兰, 王在成. 聚四氟乙烯基铝活性材料的热化学反应特性[J]. 兵工学报, 2020, 41(10): 1962-1969. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||