Page 72 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 杨 光，等： 基于雷管与铝热剂起爆的混合生物质爆破剂爆炸特性分析 第 10 期

3.3 生物质爆破剂水下爆炸测试分析
采用 3 种起爆方式 S0、S1、S2 起爆 5 g 混合生物质爆破剂，其冲击波时程曲线和冲击波压力峰值如
图 8 所示。
1.8 Peak pressure 1：1.75 MPa 1.0 Peak pressure 1：0.91 MPa

1.6
1.4 Peak pressure 2：1.29 MPa 0.8 Peak pressure 2：
1.2 0.6 0.51 MPa
p/MPa 1.0 p/MPa 0.4
0.8
0.6 0.2
0.4 0
0.2
0 −0.2
−0.2 −0.4
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5
t/μs t/μs
(a) S0 (b) S1
1.2
Peak pressure 1：1.01 MPa
1.0
0.8
0.6 Peak pressure 2：0.54 MPa
p/MPa 0.4
0.2
0
−0.2
−0.4
3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
t/μs
(c) S2
图 8 冲击波时程曲线
Fig. 8 Time-history curve of shock wave

比冲击能的计算公式 [37-38] 为：
表 6 水下爆炸各参数计算值
2
4πR 2 m w 6.7θ 2 2πθR p 2 m
m
E s = p (t)dt = (5) Table 6 Calculated values of various parameters
0
ρ w C w W y ρ w C w W y
for underwater blasting
式中：E 为比冲击能，kJ/kg；θ 为冲击波指数衰减
s
起爆方式 p m /MPa E s /(kJ·kg )
−1
的时间常数，s；R 为传感器至装药中心的距离，
m
S0 1.75 1.503
m；p 为水中冲击波峰值压力，MPa；ρ 为水的密
w
m
S1 0.91 0.385
度，取 1 000 kg/m ；C 为水中的声速，取 1 460 m/s；
3
w
S2 1.01 0.474
W 为装药试样的质量，kg。根据图 8 和式 (5) 计
y
算比冲击能，结果如表 6 所示。
由图 8 和表 6 可知，3 种起爆方式虽均能成功起爆生物质爆破剂，但起爆效果存在差异，雷管起爆
（S0）效果最优，其冲击波压力峰值和比冲击能分别为 1.75 MPa 和 1.503 kJ/kg，为三者中最高。这表明，
相较于铝热剂起爆，雷管能够实现更强的能量输出，其爆破能量向冲击波的转化更充分、效率更高，对周
围介质的破坏与扰动也更为显著。其根本原因在于两者的激发机制不同：雷管依靠冲击波直接触发爆
炸，而铝热剂依靠绝热火焰温度完成激发，能量传递与转化效率相对有限。
Al/Bi O （S2）起爆体系的冲击波压力峰值和比冲击能均大于 Al/CuO（S1）起爆体系，说明 S2 能产生
3
2
更多能量，爆破威力和输出强度更优，S2 的起爆效果优于 S1。在水下爆炸实验中观察到，不同起爆条件
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