Page 40 - 《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

差分析的基本思想是通过分析不同来源的变异对总变异的贡献，确定可控因素对研究结果的影响，构建
统计量 F：

S o /v o
F = (2)
S i /v i
式中：S 为组间离均差，v 为组间自由度，S 为组内离均差，v 为组内自由度。若 F≥F 0.05（v1,v2） ，则 P≤
i
o
o
i
0.05，拒绝 H ，接受 H ，即装置结构对云雾的成雾性能有影响；反之，则不拒绝 H ，装置结构对云雾性能
a0
a0
a1
无影响。其中，F 0.05（v1,v2） 为自由度为 v 、v 且显著性水平为 0.05 时的统计量，P 为在 H 成立的条件下，计
0
2
1
a
算现有样本统计量以及更极端情况的假设检验概率值。利用 SPSS（statistical product and service
solutions）软件，选用单因素 ANOVA 分析方法，得到 P=0.002，小于 0.05，说明装置结构对成雾性能有显
著影响。但这不能说明 3 种结构均对云雾性能有影响，利用邦弗伦尼多重比较检验方法进行比较，利用
P 值判断统计显著性，分别为 P =0.002（下标 1-2 表示方案 1 弱结构与方案 2 强结构进行显著性分析的
1-2
概率值），P =0.009，P =0.032，均小于 0.05，说明 3 种结构对云雾性能都有显著影响。
1-3 2-3

2.4 比药量对云雾特性的影响
比药量是影响云雾形成过程的重要因素之一。比药量越高，云雾的形成效果反而不符合预期，甚至
有窜火的风险。按表 1 所示的试验方案，进行复合结构和强结构的云雾成雾试验，试验结果如图 10～
11 所示。可以看出，提高比药量到 1.1%，破壳时的初始速度依旧很低，云雾形成慢，导致能量积累，局部
温度升高，达到燃料的燃烧临界点，比药量为 1.1% 的强结构方案出现窜火现象。

30
25
25
20
20
15 15 Flamed
D/m D/m
10 10
5 Strengthen canister, 0.9% 5 Compound canister, 1.1%
Strengthen canister, 1.0% Compound canister, 0.9%
0 Strengthen canister, 1.1% 0 Compound canister, 0.8%
0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300
t/ms t/ms
图 10 不同比药量下强结构的云雾直径 图 11 不同比药量下复合结构的云雾直径
Fig. 10 Time histories of aerosol diameter of strengthen canister Fig. 11 Time histories of aerosol diameter of strengthen canister
under different specific central explosives under different specific central explosives
利用 SPSS 软件对强结构试验的云雾直径进行方差分析，利用 P 值判断统计显著性，分别为 P 0.9-1.0 =
0.039（下标 0.9-1.0 表示比药量 0.9% 与比药量 1.0% 方案进行显著性分析的概率值），P 0.9-1.1 =0.007，P 1.0-1.1 =
0.058，说明比药量为 0.9% 与 1.0%、0.9% 与 1.1% 之间有差异，反之，比药量为 1.0% 与 1.1% 之间没有差
异，比药量到达一定值后，继续提高比药量不会对云雾性能产生有效影响。利用相同方法对复合结构试
验的云雾直径进行方差分析，概率分别为 P 0.8-0.9 =0.907，P 0.9-1.0 =0.015，P 0.8-1.0 =0.025，说明比药量为 0.9% 与
1.0%、0.8% 与 1.0% 之间有差异，反之，比药量为 0.8% 与 0.9% 之间没有差异，说明继续提高比药量会对
云雾性能产生影响。
综上，燃料分散时，存在不发生窜火的最大炸药比例，继续提高比药量反而导致成雾性能下降。

3 二次起爆位置和起爆延迟时间

基于第 2 节的分析，应综合考虑窜火可能性和云雾分散性能，选用静爆方案。比药量较低的情况
下，弱结构发生窜火现象，且不利于云雾形成，因此不选用弱结构。强结构在本试验条件下未发生窜火

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