Page 82 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 郑贺龄，等： 带截顶内衬的高熵合金/Al/PTFE双层复合药型罩成型机理与毁伤特性 第 3 期

转过程结束，进入向心收缩与稳定流动阶段。这一过程体现了单罩射流成型中从外扩到闭合的动态平
衡，也标志着射流进入准定常流动状态。
对比单罩的成型过程，复合罩的成型过程总体相似，但也存在明显差异。根据复合罩头部（观测点 1）
的轴向速度变化，其成型过程同样可分为匀加速、变速和匀速 3 个阶段，图 12 展示了复合罩在匀加速与
变速阶段的速度云图。在匀加速阶段，爆轰波到达罩顶的时间与单罩一致，形成的射流头部轴向速度也
在同一时刻达到该阶段的最大值，且数值与单罩几乎无差异。此时，观测点 2 和观测点 3 的轴向速度均
为零，表明在该阶段内衬对射流成型尚未产生影响。进入变速阶段后，复合罩与单罩的射流头部轴向速
度变化趋势一致，说明内衬对头部运动无直接作用，但在速度数值上出现了差异。这是由于爆轰波及爆
轰产物的能量不再完全作用于外层罩，其中一部分传递至内衬，导致内衬开始被压垮。随着爆轰波持续
径向传播，外层罩与内衬均获得轴向和径向速度。然而观测点 2 和观测点 3 处，2 种结构表现出显著区
别，单罩仍保持轴向速度提高、加速度降低的趋势，而复合罩的轴向速度则出现上下波动。结合图 12
可知，该波动源于轴线方向上外层罩与内衬发生的周期性碰撞。在碰撞瞬间，外层罩将部分能量传递给
内衬，导致内衬被压溃并短暂附着于外层罩射流表面，该追随状态持续时间较短，通常约为 1.50 μs。随
后，在爆轰压力及产物的持续作用下，外层罩重新加速，并于 18.10 μs 时与内衬首次分离。此时内衬仍处
于压溃延伸状态，0.70 μs 后再次与射流发生碰撞，并在 4.40 μs 后又一次分离。经历多次碰撞-追随-分离
的循环后，至 36.80 μs 时，爆轰压力及爆轰产物不再对外层罩产生驱动作用，外层罩与内衬完成能量传
递，进入动态平衡状态，并过渡至下一阶段。在径向速度方面，复合罩与单罩的头部径向速度始终为零，
印证内衬对射流头部无影响。但观测点 2 处结果显示复合罩比单罩更早地趋于稳定，而观测点 2 对应射
流的中后段部分，表明内衬对射流成型起到“包覆凝聚”的作用，但该作用只针对射流的中后段。而观

−1
v/(m·s ) v/(m·s )
−1
2 100 2 560
1 890 2 432
1 679 2 375
1 469 2 218
1 259 2 060
1 048 1 603
838 1 146
628 689
417 232
207 225
0 68
t=9.08 µs t=13.60 µs
Constant acceleration phase
First Incomplete First Second Continued Final
collision follow separation collision follow separation
v/(m·s ) v/(m·s ) v/(m·s ) v/(m·s ) v/(m·s ) v/(m·s )
−1
−1
−1
−1
−1
−1
2 795 2 704 2 886 2 383 2 524 2 761
2 662 2 589 2 702 2 151 2 386 2 578
2 507 2 496 2 568 1 988 2 167 2 346
2 338 2 257 2 450 1 846 1 918 2 158
2 104 2 008 2 185 1 588 1 803 1 922
1 609 1 598 1 733 1 285 1 674 1 690
1 398 1 284 1 562 1 137 1 455 1 574
1 192 1 151 1 288 955 1 227 1 388
686 672 766 651 801 1 002
179 194 272 107 137 184
94 108 128 58 75 94
t=15.10 µs t=16.60 µs t=18.10 µs t=18.80 µs t=20.20 µs t=20.50 µs
Variable velocity phase
图 12 复合罩在匀加速和变速阶段速度云图
Fig. 12 Velocity contour maps of the composite liner at the stages of uniform acceleration and variable acceleration

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