Page 168 - 《爆炸与冲击》2026年第10期
P. 168

第 46 卷    第 10 期                  爆    炸    与    冲    击                      Vol. 46, No. 10
                2026 年 10 月                   EXPLOSION AND SHOCK WAVES                          Oct., 2026

               DOI：10.11883/bzycj-2025-0138


                                 新型智能飞片式电子雷管研究                                         *


                                          张英豪 ，孙昕语 ，马宏昊 ，沈兆武 ，岳中文              1
                                                                3
                                                1,2
                                                                       3
                                                        2
                                     （1. 中国矿业大学（北京）力学与土木工程学院，北京 100083；
                                           2. 北京煋邦数码科技有限公司，北京 102433；
                                       3. 中国科学技术大学工程科学学院，安徽 合肥 230027）
                  摘要： 针对工业电子雷管因使用敏感起爆药剂导致的意外爆炸风险，以及传统无起爆药雷管存在的安全与环保
               问题，提出了一种新型智能飞片式电子雷管设计：通过理论分析确定了飞片起爆临界参数，结合数值模拟优化了飞片
               速度；采用高速摄影观测了飞片运动特性，通过铅板穿孔试验评估轴向起爆能力；利用水下爆炸试验验证爆轰稳定性；
               并 开 展 空 气 间 隔 殉 爆 试 验 测 试 安 全 距 离 。 研 究 显 示 ： 主 装 药 结 构 优 化 （ 一 次 药  400 mg-1.56 g/cm 、 二 次 药  200 mg-
                                                                                             3
               1.41 g/cm 、三次药  320 mg-散装）可实现稳定爆轰；飞片发生器收口直径为             5.6～5.7 mm  时飞片速度达可靠起爆阈值，铅
                     3
               板试验显示轴向起爆能力优于传统无起爆药雷管；水下爆炸试验证实爆轰性能稳定，空气间隔殉爆距离不低于
               30 mm，满足  40 mm  生产工艺安全要求；创新性地取消四次药，简化了生产工艺，兼具高安全性与绿色环保特性。研究
               结果表明：新型智能飞片式电子雷管通过飞片起爆技术彻底规避装填敏感起爆药剂，在起爆可靠性、安全距离及环保
               性能上显著优于传统结构，符合工业雷管安全化、绿色化发展趋势，为行业提供了创新解决方案。
                  关键词： 电子雷管；飞片；结构设计；安全性
                  中图分类号： O389; TD235.3   国标学科代码： 13035   文献标志码： A


                          Research on new intelligent flyer-type electronic detonator

                                                                 3
                                                     2
                                                                               3
                                         1,2
                          ZHANG Yinghao , SUN Xinyu , MA Honghao , SHEN Zhaowu , YUE Zhongwen 1
               （1. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China;
                                  2. Beijing XingBang Digital Technology Co., Ltd., Beijing 102433, China;
                    3. School of Engineering Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, Anhui, China）
               Abstract:  To address the accidental explosion risks caused by sensitive primary explosives in industrial electronic detonators,
               as well as the safety and environmental issues associated with traditional no-primary detonators, a new intelligent flyer-type
               electronic  detonator  design  was  proposed  to  enhance  the  safety  and  environmental  performance  through  flyer  initiation
               technology.  To  achieve  reliable  initiation  without  sensitive  primary  explosives,  a  multi-dimensional  approach  combining
               experimental  and  numerical  simulation  methods  is  employed  for  the  design  and  performance  optimization  of  the  new
               intelligent flyer-type electronic detonator. First, critical parameters for slapper initiation were determined through theoretical
               modeling  of  shock  wave  propagation  and  energy  transfer.  A  finite  element  model  of  the  flyer  acceleration  process  was
               established  to  simulate  the  effects  of  different  charge  structures  (e.g.,  confinement  diameter,  thickness)  on  flyer  velocity,
               comprehensively considering material deformation, detonation wave interactions, and flyer fragmentation effects. Second, a
               high-speed camera (500 kHz) was used to synchronously record the detonation process, capturing the actual velocity, flight
               attitude, and deformation behavior of the flyer upon target impact. This data was used to validate the numerical model and
               optimize the structural design of the flyer generator. Third, the axial initiation capability was evaluated through standardized
               lead plate (5 mm thickness) penetration tests. The penetration depth and crater morphology were comparatively analyzed to



                 *   收稿日期： 2025-05-12；修回日期： 2025-08-15
                   第一作者： 张英豪（1975－ ），男，硕士，正高级工程师，zyhao1998@sina.com
                   通信作者： 岳中文（1975－ ），男，博士，教授，zwyue75@163.com


                                                         104102-1
   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173