Page 86 - 《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

200
0
Radial velocity/(m·s −1 ) −400 ε 2 =1.5 mm 58.7 cm 63.4 cm 67.2 cm 51.5 cm 47.9 cm
−200

−600
−800
ε 2 =2.5 mm
−1 000
ε 2 =4.5 mm
−1 200 ε 2 =3.5 mm
ε 2 =5.5 mm
−1 400
0 25 50 75 100 125 150
Time/μs ε 2 =1.5 mm ε 2 =2.5 mm ε 2 =3.5 mm ε 2 =4.5 mm ε 2 =5.5 mm
图 14 不同内衬厚度条件下观测点 2 的径向速度对比 图 15 不同内衬厚度条件下完全成型的射流形貌对比
Fig. 14 Comparison of radial velocities at observation point 2 Fig. 15 Comparison of morphologies of fully formed jets
under different inner lining thicknesses under different inner lining thicknesses
3.2.2 内衬高度对射流成型的影响
采用控制变量法探究内衬高度对射流成型行为的影响。固定内衬厚度 ε =3.5 mm，分别设置内衬高
2
度 χ 为 6、9、12、15 和 18 mm 进行对比分析。提取射流中段（观测点 2）的径向速度变化曲线如图 16 所
示。结果表明，随着内衬高度从 6 mm 增大至 18 mm，最大径向速度峰值依次为 1 089、996、990、815 和
750 m/s，呈现出明显的递减趋势，说明增大内衬的高度同样能够抑制射流的径向发散行为。进一步分析
径向运动特征发现，不同内衬高度下射流中段的径向运动起始时间基本一致（13.6 μs）。这是由于内衬始
终贴合于外罩内表面，爆轰波在药型罩内表面的初始传播路径未发生改变，因此爆轰能量传至观测点的
时刻不受内衬高度影响。然而，径向运动的加速度随内衬高度增加显著降低，这是由于内衬高度增加扩
大了双层区的轴向覆盖范围，导致参与射流中段运动的总质量显著增加，而爆轰波所提供的驱动力由炸
药能量和装药结构共同决定，这 2 个参数在研究中并未发生改变，因此在驱动力一定的情况下，总质量
增大必然导致径向加速度减小。这一现象再次印证了内衬的影响下射流径向发散行为受到了抑制，同
时表明内衬高度对射流径向运动的调控主要是通过改变参与运动的有效质量实现的。
图 17 呈现了不同内衬高度条件下 150 μs 时射流完全成型的形貌。可以观察到，内衬所形成的包覆
层对射流产生了明显的“包覆”作用，并且随着内衬高度的增大，形成的包覆层更加厚重，能够充分抑
制射流的径向发散行为，这也是导致射流中段速度差异的直接原因。随着内衬高度从 6 mm 增大至
18 mm，对应射流长度依次为 60.3、63.6、67.2、64.1 和 61.1 cm，整体呈现先增大后减小的趋势，并在内衬
高度为 12 mm 时达到射流长度的最大值。在射流直径方面，将射流分为前段与中段两部分，前段直径随

200
0
Radial velocity/(m·s −1 ) −400 χ=6 mm 60.3 cm Middle segment 63.6 cm Middle segment 67.2 cm Middle segment 64.1 cm Middle segment 61.1 cm Middle segment
−200

−600
−800
χ=9 mm
−1 000
χ=15 mm
−1 200 χ=12 mm Front segment Front segment Front segment Front segment
χ=18 mm
−1 400 Front segment
0 25 50 75 100 125 150
Time/μs χ=6 mm χ=9 mm χ=12 mm χ=15 mm χ=18 mm
图 16 不同内衬高度条件下观测点 2 径向速度对比 图 17 不同内衬高度条件下完全成型的射流形貌对比
Fig. 16 Comparison of radial velocities at observation point 2 Fig. 17 Comparison of morphologies of fully formed jets
under different inner lining heights under different inner lining heights

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