Page 36 - 《爆炸与冲击》2025年第5期

第 45 卷 王 晔，等： 装置参数对125 kg燃料成雾性能的影响 第 5 期

1.2 试验装置结构
装置结构由中心管、上下加强端板以及筒壁组成。装置结构为薄壁圆柱体结构，壳体材料为铝，筒
壁厚度为 3 mm，上下端板为圆形截面，直径为 370 mm，其筒壁长度为 1 150 mm，在筒壁上均匀分布深度
为 0.6 mm 的 16 道预制刻槽，利于燃料抛撒，不易窜火。未装填燃料的装置质量分别为 30 和 41 kg。内
部装填约为 125 kg 液固混合燃料，中心管内部装填 TNT 高能炸药，采用 T 形装药。研究 [15-16] 表明，扁平
状云雾有利于云雾爆轰且云雾形状与壳体结构相似，加强轴向约束力，能够形成扁平状云雾，因此，设计
了 3 种装置结构（图 2），以研究装置结构中轴向连接处强度对云雾形态的影响，区别为：(a) 连接处用 4 个
直径为 3.0 mm 的铆钉连接，其装置结构称为弱结构装置，结构强度为 6 kN；(b) 连接处用直径为 4 个

3.5 mm 的铆钉连接，其装置结构称为强结构装置，结构强度为 8 kN；(c) 连接处用直径为 4 个 3.0 mm 铆
钉连接，另有 4 根加强杆对称分布，其装置结构称为复合结构装置，结构强度为 70 kN。在相同比药量
（0.9%）下对 3 种结构进行云雾成雾试验。

Ø3.0 mm screw Ø 3.0 mm screw Ø 3.5 mm screw

Top cover
Fuel

Perforated plate

Central burster tube

Central burster

Bottom cover
(a) Basic canister (b) Compound canister (c) Strengthen canister

图 2 3 种装置结构的剖面示意图
Fig. 2 Schematic diagrams of different device structure cross-sections

1.3 比药量

在燃料分散时，燃料爆炸载荷驱动具有最
大距离，且存在不发生“窜火”的最大炸药比 Fixed axle
Small-sized booster
例。因此，试验方案中，中心装药采用低爆速炸
Large-sized booster
药，其结构为 T 形装药，并配合充填惰性材料以
降低爆炸产物温度等措施，防止燃料在分散过 图 3 T 形装药结构的示意图
程 中 “ 窜 火 ” 。 T 形 装 药 结 构 示 意 图 如 图 3 Fig. 3 Sketch map of T-shaped charge structure
所示。 表 1 2 种装置结构的比药量参数
对于复合结构，比药量分别为 0.8%、0.9%、 Table 1 Parameters of canister and specific central explosive
1.0%；对于强结构，比药量分别为 0.9%、1.0%、 序号 装置结构 中心药量/kg 燃料量/kg 比药量/%
1.1%。进行 2 种结构的云雾成雾试验，以获得比 1 复合结构 1.004 125 0.8
药量与装置结构的最佳参数。试验方案如表 1 2 复合结构 1.156 125 0.9
所示。 3 复合结构 1.232 125 1.0

1.4 云雾直径和云雾高度的数据处理方法 4 强结构 1.156 125 0.9
通过在云雾区边界设置标志杆，借助图像 5 强结构 1.232 125 1.0
处理软件，得到不同时刻的云雾尺度。拍摄照片 6 强结构 1.375 125 1.1

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