Page 166 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 梁益帆，等： 大当量多点聚集爆炸成坑效应的真空室模拟试验系统 第 10 期

将真空室模拟试验结果与单点试验结果对比可知，在总当量一致的条件下，多点爆源的成坑效应以
及毁伤范围更加充分。在深埋的工况下，弹坑的各项参数提升更加显著，爆炸的成坑效率更高。
两组真空室模拟试验结果进行横向对比可以看出，如表 5 所示。4.3 kt 三点爆源模拟试验成坑的效
率较高，相较于 5 kt 三点浅埋真空室模拟试验，弹坑的半径、体积和自由面投影面积分体扩大了 24.9%、
51.1% 和 74.3%，弹坑的深度变化两组差距较小。自由面投影面积反映了爆源的毁伤范围，对比两组工
况试验，“Palanquin”真空室模拟试验当量虽然稍小，但该组的深度远大于 5kt 三点浅埋真空室模拟试
验深度，对比爆源的弹坑数据可知，“Palanquin”真空室模拟试验弹坑成坑效率以及毁伤范围更大。

表 5 三点钻地核爆成坑相似原型推算数据
Table 5 Calculated data for hypothetical crater formation from three-point earth-penetrating nuclear explosions
项目 q total /kt D/m W/m R/m H/m V/m 3 S/m 2
5 kt三点浅埋真空室模拟试验 5 44.5 20 85.6 35.8 2.70×10 5 2.08×10 4
“Palanquin”真空室三点模型试验 4.3 31 85 114.1 35.6 5.52×10 5 8.09×10 4
对比结果 24.9% 0.5% 51.1% 74.3%

爆源埋深对成坑毁伤效应影响显著，埋深越大，自由面投影面积和成坑体积偏差较为明显，爆源的
毁伤范围越大。通过合理的提高侵彻深度不仅能有效提高爆炸在地下耦合的能量，有效提高爆源在自
由面上的毁伤范围，达到打击效果的目的。

5 结 论

单点爆源成坑效应以及毁伤效应当下给已有大量的研究工作。得益于二级高压驱动阵列弹珠同步
弹射装置与真空室装置，本文设计开发了用于多点聚集爆炸成坑效应的真空室模拟试验系统，并成功模
拟了多点爆源成坑效应。该工作对于大当量多点地下爆炸成坑效应研究具有较大帮助。本文解决了传
统单点爆源模拟的局限性和火工品爆源的安全性问题，通过同步性测试与三点爆源成坑试验，量化分析
了不同埋深与当量条件下成坑参数的差异，揭示了总当量相同的情况下，多点爆源相较于单点爆源在毁
伤范围方面的显著优势。通过本文研究得到如下结论。
(1) 本文开发了一种真空室模拟系统，以二级气炮原理的微型爆源装置和真空室为依托，利用同一
起爆控制开关，控制多个支路电磁阀动作，通过爆源击发装置同步击破各支路的玻璃球，释放各支路玻
璃球内高压气体，实现多点爆源地下爆炸成坑模拟试验。利用高速相机实时记录多点爆源爆炸成坑抛
掷过程，通过三维扫描仪对弹坑数据进行记录分析。从同步性试验测试了多点爆源间的时差。
(2) 本文结合真空室模拟试验方法与相似理论，实现了大当量、大比例埋深爆炸的多点爆源成坑效
应的模拟，拓展了爆炸成坑研究的试验边界。通过设计三点聚集爆炸地下成坑模拟试验，成功模拟了
“Palanquin”原型试验在多点工况下的成坑效应与及抛掷过程。并将模拟结果与原型试验进行比较。
从结果可知，多点爆源相较于单点有在成坑效应和毁伤范围有较大提升。
(3) 在多点爆源毁伤效应角度，通过对比模拟试验结果与原型试验结果证明，深埋多点爆源的成坑
效率（半径、体积、投影面积）显著优于单点爆源。

参考文献：
[1] SADOVSKII M A, ADUSHKIN V V, RODIONOV V N, et al. A method of modeling large cratering explosions [J].
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