Page 63 - 《爆炸与冲击》2026年第9期

第 46 卷 王佳敏，等： 考虑约束条件的CL-20基PBX炸药装药非冲击点火反应特性 第 9 期

装药壳体内部，根据装药反应速率特性，增大压力能够加快其反应速率，进而产生更多气体产物增大内
部压力，反应速率与压力形成相互促进的关系。较厚的壳体对装药形成了更强的约束，因此，壳体厚度
的变化显著影响了装药的反应剧烈程度。

表 2 不同约束条件下各位置处的超压峰值
Table 2 The overpressure peak at each position under different constraints
超压峰值/MPa
试验 h/mm p s /MPa R/m
通道1 通道2 通道3
0.75 − − −
1 20 50 1.25 − − −
1.75 0.134 0.091 0.113
0.75 0.480 0.517 0.499
2 20 2 1.25 0.230 0.170 0.200
1.75 0.082 0.092 0.087
0.75 0.319 − 0.319
3 6 50 1.25 0.096 0.086 0.091
1.75 0.043 0.044 0.043 5
0.75 0.255 0.268 0.261 5
4 6 2 1.25 0.087 0.081 0.084
1.75 0.042 0.041 0.041 5

针对 CL-20 基 PBX 裸药开展了静爆试验，
在距离炸药 3、5、7 和 9 m 处分别测量炸药爆轰 0.5 h=20 mm, p s =50 MPa
反应后空气冲击波超压数据。为与约束条件下装 0.4 h=20 mm, p s =2 MPa
h=6 mm, p s =50 MPa
药的反应能量输出进行对比分析，首先基于由爆 0.3 h=6 mm, p s =2 MPa
炸相似律理论得到的自由场冲击波超压峰值计 Δp/MPa
算公式，拟合确定 CL-20 基 PBX 炸药的待定参数， 0.2
然后计算受约束的炸药裸药柱在爆轰条件下，距 0.1
离其 0.75、1.25 和 1.75 m 处的空气冲击波超压
0
峰值。自由场冲击波超压峰值计算公式为 [24] ： 0.75 1.25 1.75
R/m
A B C
∆p = + 2 + 3 (1)
R R R 图 9 不同机械约束下各距离处超压峰值
√ Fig. 9 The overpressure peak at each distance under different
3
式中：A、B、C 为待定参数； R = R/ λω e 为相对距
mechanical constraints
ω e 为
离， TNT 等效当量， λ 为装药的反应度。TNT
等效当量计算公式为：
Q PBX
ω e = ω i (2)
Q TNT
Q TNT 分别为 PBX 和 TNT 炸药的爆热，取值分别为 8 080 和 ω i 为 PBX 炸药质量。
式中： Q PBX 和 4 186 J/g；
经计算得到试验所用 PBX 炸药的 TNT 等效当量为 3.05 kg。
依据 2 发 CL-20 基 PBX 裸药柱静爆超压峰值数据，拟合得到 A=0.289, B=−1.041, C=2.224，不同位置
处的超压峰值与拟合曲线如图 10 所示。
为定量分析装药的反应度，依据式 (1)，结合约束条件下装药反应后不同位置处的冲击波超压峰值，
拟合得到了相应约束条件下装药反应的 TNT 等效当量，进而计算得到反应度 λ，结果如图 11 所示。由

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