侵徹彈體快速烤燃安全特性實(shí)驗(yàn)研究*

戴湘暉，王可慧，沈子楷，段 建，李 明，古仁紅，李鵬杰，楊 慧，柯 明，周 剛

（西北核技術(shù)研究院，陜西 西安 710024）

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)彈藥的熱安全性要求越來(lái)越高，必須保證其在貯存、運(yùn)輸、裝卸和使用過(guò)程中絕對(duì)安全，不能發(fā)生點(diǎn)火乃至爆炸等嚴(yán)重事故，并在使用壽命周期內(nèi)不得降低其安全性?？救紝?shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)和評(píng)估彈藥熱安全性的重要手段，根據(jù)考核目的不同分為快速和慢速烤燃實(shí)驗(yàn)。侵徹彈體快速烤燃實(shí)驗(yàn)一般按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核，需要將其置于飛機(jī)燃油火焰中加熱至少15 min（燃油點(diǎn)火后30 s 內(nèi)，火焰溫度達(dá)到537 ℃），要求5 min 內(nèi)不發(fā)生爆燃和爆炸，5～15 min 內(nèi)不發(fā)生爆炸[1]。

關(guān)于彈藥快速烤燃安全特性研究已有諸多報(bào)道。Witherell 等[2]對(duì)30 mm 口徑的炮用燃燒彈進(jìn)行了快速烤燃實(shí)驗(yàn)；Tringe 等[3]通過(guò)烤燃實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了LX-10 和PBX-9 501 兩種炸藥的響應(yīng)差異，結(jié)果表明黏結(jié)劑差異導(dǎo)致點(diǎn)火位置不同，并最終決定著響應(yīng)劇烈程度的差異；Gross 等[4]采用動(dòng)力學(xué)模型模擬了封閉HMX 炸藥在快速烤燃作用下的瞬態(tài)行為，預(yù)測(cè)的炸藥點(diǎn)火時(shí)間與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。張旭等[5]采用推進(jìn)劑的燃燒火焰作為加載源，對(duì)2 mm 厚鋼殼約束的三鞍基三硝基苯（TATB）基高聚物黏結(jié)炸藥（PBX）進(jìn)行了小尺寸快速烤燃實(shí)驗(yàn)；程波等[6]采用快速烤燃實(shí)驗(yàn)研究了不同約束強(qiáng)度對(duì)單質(zhì)炸藥2,6 二氨基-3,5 二硝基吡啶-1-氧化物（ANPyO, 23 g）安全性的影響；陳科全等[7]利用自行設(shè)計(jì)的烤燃實(shí)驗(yàn)裝置，研究了厚殼體強(qiáng)約束下熔鑄RHT-1 和澆注GHL-1 炸藥的快速烤燃特性。李亮亮等[8-9]選取HMX 基含Al 炸藥（HAE）裝藥為研究對(duì)象，并采用頭部半球型和尾部圓柱形結(jié)合的結(jié)構(gòu)模擬真實(shí)彈體裝藥，研究了不同外殼涂層材料與不同導(dǎo)熱系數(shù)的包覆層材料對(duì)HAE 炸藥裝藥快速烤燃時(shí)間及響應(yīng)結(jié)果的影響；孫培培等[10-11]對(duì)不同殼體直徑與不同殼體約束的TNT 與PBXN-109 兩種炸藥進(jìn)行了快速烤燃實(shí)驗(yàn)，研究了殼體參數(shù)變化對(duì)炸藥快速烤燃特性的影響。徐雙培等[12]、智小琦等[13]、安強(qiáng)等[14]分別研究了密封性、密封結(jié)構(gòu)、裝藥密度對(duì)鈍化黑索今（RDX）基裝藥（質(zhì)量約20 g）快速烤燃特性的影響；劉子德等[15]研究了不同藥量的2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔鑄炸藥的快速烤燃特性，并分析了熔鑄混合炸藥的熱反應(yīng)特征。劉靜等[16]基于可燃藥盒材料和單基藥的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，建立了模塊裝藥的二維非穩(wěn)態(tài)烤燃模型，分析了模塊裝藥在外界升溫速率為1～10 K/min 下的快速烤燃響應(yīng)特性；李文鳳等[17]基于高氯酸銨（AP）/端羥基聚丁二烯（HTPB）底排藥兩步化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，建立了底排裝置的二維非穩(wěn)態(tài)烤燃模型，分析了其在1、5、10 K/min 加熱速率下的快速烤燃響應(yīng)特性。

上述文獻(xiàn)主要研究了小裝藥量簡(jiǎn)易彈體的快速烤燃響應(yīng)特性，而大尺寸侵徹彈體質(zhì)量為100 kg 量級(jí)，鋼殼厚度為幾十毫米，裝藥量高達(dá)幾十千克，由于存在尺寸效應(yīng)，這種小尺寸簡(jiǎn)易彈體不能真實(shí)反應(yīng)大尺寸侵徹彈體的快速烤燃響應(yīng)特性。因此，仍需進(jìn)一步開(kāi)展大尺寸侵徹彈體的快速烤燃實(shí)驗(yàn)研究，為其快速烤燃安全特性評(píng)估提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及技術(shù)支持。本文中設(shè)計(jì)整套快速烤燃實(shí)驗(yàn)裝置，保證彈體在537 ℃的高溫中加熱時(shí)間不少于15 min，記錄了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，獲取了快速烤燃溫度時(shí)程曲線，并對(duì)實(shí)驗(yàn)后現(xiàn)場(chǎng)破壞情況、彈體反射沖擊波超壓峰值、反應(yīng)機(jī)理及響應(yīng)類(lèi)型進(jìn)行了分析，給出該侵徹彈體快速烤燃安全特性結(jié)論。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 彈體設(shè)計(jì)

彈體為卵形頭部、圓柱彈身結(jié)構(gòu)，由殼體、裝藥、面漆、尾蓋和堵蓋組成，如圖1 所示，總質(zhì)量290 kg。殼體和尾蓋材料均為35CrMnSiA 高強(qiáng)鋼，主裝藥為HA-3 澆注型溫壓炸藥，面漆為CLGM 型草綠色漆，堵蓋材料為2A12 鋁合金。HA-3 溫壓炸藥澆注于殼體內(nèi)腔中，尾蓋與殼體通過(guò)粗牙螺紋連接，并在外螺紋上涂硫化硅橡膠進(jìn)行密封，4 個(gè)堵蓋通過(guò)螺紋沿圓周均勻安裝在尾蓋上。彈體長(zhǎng)度1 250 mm、外徑242.4 mm，內(nèi)腔直徑194 mm，面漆厚度0.2 mm。

HA-3 是一種以HMX 為基的富金屬燃料型抗過(guò)載澆注溫壓炸藥，具有良好的低易損性能，密度1.84 g/cm3，當(dāng)量為1.8 倍TNT。彈體裝藥量35.3 kg，裝藥TNT 當(dāng)量63.54 kg。

殼體力學(xué)性能參數(shù)通過(guò)對(duì)隨爐熱處理試樣的檢測(cè)獲得。采用4 組標(biāo)準(zhǔn)試樣分別綁在殼體頭部、身部和尾部不同位置，與殼體隨爐進(jìn)行熱處理。采用電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)分別對(duì)拉伸試樣、沖擊試樣、斷裂韌性試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖2 所示。

圖1 彈體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of experimental penetrator structure

表1 為隨爐試樣力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果，4 組隨爐試樣的力學(xué)性能參數(shù)基本一致，說(shuō)明殼體熱處理較為均勻，屈服強(qiáng)度平均值為1 354.0 MPa，沖擊功平均值為67.0 J。

圖2 試樣力學(xué)性能檢測(cè)Fig.2 Testing of mechanical properties of samples

表1 隨爐試樣力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果Table 1 Mechanical properties of heat treatment specimens

1.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

快速烤燃實(shí)驗(yàn)裝置主要由侵徹彈體、快烤池、測(cè)溫?zé)犭娕?、溫度記錄儀、壁面沖擊波超壓傳感器、視頻監(jiān)控器、見(jiàn)證鋼板等組成，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布局如圖3 所示?？炜境夭捎?5 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接而成，長(zhǎng)1.8 m、寬0.65 m、高1.8 m；測(cè)溫?zé)犭娕疾捎肒 類(lèi)熱電偶；溫度記錄儀選用日本島電生產(chǎn)的MR13 型號(hào)，可連續(xù)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溫度時(shí)程曲線；壁面沖擊波超壓傳感器選用YD-205 型壓電式壓力傳感器，搭配HY5853 型電荷放大器進(jìn)行反射沖擊波超壓測(cè)量；視頻監(jiān)控選用?？低旸S-IPC-B12-1/POE 攝像機(jī)。

將快烤池放置于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)中央，依次在快烤池中注入40 mm 深的水和140 mm 深的航空燃油；用鋼絲繩和鐵環(huán)將彈體水平吊裝在快烤池上方支架上，彈軸距燃油液面的高度為400 mm；在地面距彈體質(zhì)心水平距離r = 7 m 的圓周上布置3 個(gè)壁面沖擊波超壓傳感器，順時(shí)針依次為傳感器1、2 和3，測(cè)量彈體反應(yīng)時(shí)的反射沖擊波超壓，Ф為沖擊波入射角；在彈體表面沿圓周方向均布4 個(gè)熱電偶，前、后、上、下位置分別為熱電偶1、2、3 和4，將其與溫度記錄儀連接并對(duì)彈體表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，每秒鐘采集2 次數(shù)據(jù)；在距彈體質(zhì)心20 m 處布置3 路視頻監(jiān)控器，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行全程攝像，拍攝速度為2 s?1；在烤燃箱左、右、后3 個(gè)方向布置2 mm 厚的見(jiàn)證鋼板，獲取彈體破片著靶數(shù)量和穿孔大小。

圖3 快速烤燃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布局Fig.3 Layout of fast cook-off experiment

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 彈體加熱過(guò)程分析

圖4 快速烤燃實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄像Fig.4 Photographs of fast cook-off experiment

圖4 為快速烤燃實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄像。采用黑火藥和點(diǎn)火頭做成的點(diǎn)火藥包遠(yuǎn)程點(diǎn)燃航空燃油，點(diǎn)火時(shí)刻計(jì)為0 min 0 s；從0 min 27 s 開(kāi)始，航空燃油燃燒較為充分，火焰基本包裹整個(gè)彈體；彈體在16 min 31 s 發(fā)生反應(yīng)，將現(xiàn)場(chǎng)破壞。由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)有些許微風(fēng)，火焰長(zhǎng)時(shí)間被風(fēng)裹挾著集聚在彈體后部與見(jiàn)證鋼板之間，彈體正面火焰相對(duì)稀散。

圖5 為熱電偶獲取的彈體表面溫度時(shí)程曲線。從0 min 0 s 開(kāi)始，彈體表面溫度呈線性升高，在第27 s 時(shí)，彈體后方（對(duì)應(yīng)測(cè)溫?zé)犭娕?）和下方（對(duì)應(yīng)測(cè)溫?zé)犭娕?）溫度達(dá)到537 ℃，之后均保持在537 ℃以上，在16 min 31 s 時(shí)，溫度曲線終止，537 ℃以上的加熱時(shí)間為16 min 4 s。4 個(gè)熱電偶測(cè)到的溫度略有差異，熱電偶4 獲取的溫度最高，峰值接近900 ℃，其次為熱電偶2，峰值接近800 ℃，熱電偶1、3 獲取的溫度基本低于537 ℃。造成這種現(xiàn)象的原因主要有3 個(gè)：（1）火焰從快烤池最先到達(dá)彈體下方，火焰集中且散熱較少，因此溫度最高；（2）由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)有風(fēng)，彈體前方?jīng)]有見(jiàn)證鋼板遮擋，火焰被風(fēng)裹挾著集聚在彈體后部與見(jiàn)證鋼板之間，造成彈體前方加熱稀散而后方加熱充分；（3）由于彈體為圓柱狀，火焰需繞過(guò)彈體圓周才能到達(dá)正上方，造成彈體上方火焰始終不是很充足，溫度低于其他位置。

圖5 彈體表面溫度時(shí)程曲線Fig.5 Temperature-time curves on the penetration surface

2.2 實(shí)驗(yàn)后現(xiàn)場(chǎng)破壞情況分析

圖6 為快速烤燃實(shí)驗(yàn)后的現(xiàn)場(chǎng)照片?？炜境睾鸵?jiàn)證鋼板被掀離現(xiàn)場(chǎng)，視頻監(jiān)控器在原位保持完好，現(xiàn)場(chǎng)未見(jiàn)明顯炸坑；快烤池結(jié)構(gòu)基本完整，立柱和橫梁有明顯的彎曲變形，見(jiàn)證鋼板發(fā)生較大彎曲變形甚至折疊；在快烤池及見(jiàn)證鋼板上均未發(fā)現(xiàn)破片穿孔及撞擊痕跡；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)未能回收到殼體破片和彈體殘骸，但實(shí)驗(yàn)人員從掩體中清晰觀測(cè)到彈體反應(yīng)后，帶著火光從上偏后的方向飛離現(xiàn)場(chǎng)。

圖6 快速烤燃實(shí)驗(yàn)后現(xiàn)場(chǎng)照片F(xiàn)ig.6 Pose-test photographs of experimental site

2.3 反射沖擊波超壓峰值分析

壁面沖擊波超壓傳感器測(cè)得的是反射沖擊波超壓。3 個(gè)傳感器均成功獲取數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖7 所示。3 個(gè)傳感器測(cè)得的反射沖擊波超壓波形極為相似，正壓持續(xù)時(shí)間約4 ms，超壓峰值也較為接近，算術(shù)平均值為33.622 kPa。

侵徹彈體在空氣中爆炸產(chǎn)生的反射沖擊波超壓峰值一般采用我國(guó)國(guó)防工程設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算[18]。對(duì)于圓柱形殼體裝藥，殼體破壞耗能后留給爆炸產(chǎn)物的等效裸露炸藥的TNT 當(dāng)量為：

式中：ω 為實(shí)際裝藥當(dāng)量；α 為裝填系數(shù)，即裝藥質(zhì)量與彈體質(zhì)量的比值；γ 為炸藥的多方指數(shù)；r0為裝藥半徑，rm為破片達(dá)到最大速度時(shí)的半徑，對(duì)于鋼殼可近似取rm= 1.5r0。

在空氣中爆炸產(chǎn)生的自由場(chǎng)沖擊波超壓峰值：

式中：Δp 的單位為kPa；R'為比例距離，單位為m/kg1/3，其表達(dá)式如下：

其中R 為沖擊波超壓傳感器距爆心的距離，單位為m。

壁面反射沖擊波超壓峰值：

式中：Ф為沖擊波入射角，即測(cè)點(diǎn)和彈體質(zhì)心之間連線與豎直方向的夾角，如圖2 所示。

圖7 反射沖擊波超壓結(jié)果Fig.7 Data of the reflected shock wave overpressure

該侵徹彈體在空氣中靜爆（完全爆轟，質(zhì)心距地面高度2.5 m）時(shí)，測(cè)得7 m 處的反射沖擊波超壓峰值為290、240、280、280 和250 kPa，算術(shù)平均值為268 kPa。根據(jù)該彈體在空氣中靜爆獲取的反射沖擊波超壓峰值數(shù)據(jù)，對(duì)式（1）～（4）中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修正，并采用修正后的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出該侵徹彈體在本實(shí)驗(yàn)條件下完全爆轟產(chǎn)生的反射沖擊波超壓峰值，結(jié)果如圖8 所示。反射沖擊波超壓峰值隨距離增大呈指數(shù)衰減，7 m 處的反射沖擊波超壓峰值為247.2 kPa，為實(shí)驗(yàn)測(cè)量值的7.35 倍，說(shuō)明只有少量炸藥參與了劇烈反應(yīng)，大部分裝藥消耗于燃燒過(guò)程或未參與反應(yīng)。

圖8 彈體完全爆轟對(duì)應(yīng)的反射沖擊波超壓峰值曲線Fig.8 Peak values of the reflected shock wave overpressure vs. distance in case of penetrator complete detonation

2.4 彈體快速烤燃反應(yīng)機(jī)理分析

彈體快速烤燃反應(yīng)機(jī)理分析如下：（1）侵徹彈體在持續(xù)高溫加熱下，炸藥表層溫度受殼體熱傳導(dǎo)后快速升高并誘發(fā)炸藥發(fā)生分解反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)在炸藥表面形成一種過(guò)熱作用，并在炸藥表層密度間斷處形成許多熱點(diǎn)，熱點(diǎn)附近的炸藥晶粒發(fā)生快速的化學(xué)反應(yīng)，生成氣體產(chǎn)物，隨后以熱點(diǎn)為中心，以燃燒或爆燃的形式急速擴(kuò)展；（2）彈體下方受熱集中且溫度最高，該處炸藥最先產(chǎn)生熱點(diǎn)，另外，由于侵徹彈體殼體材料強(qiáng)度較高、厚度較大且密封良好，產(chǎn)生的熱量和高溫高壓氣體產(chǎn)物逐漸積聚，造成壓力迅速上升，壓力的增加又反過(guò)來(lái)導(dǎo)致炸藥的反應(yīng)速率和能量釋放速率加快；（3）當(dāng)殼體內(nèi)氣壓超過(guò)承受極限時(shí)，平衡被打破，殼體下部被脹裂，高溫高壓氣體通過(guò)裂縫快速泄壓，造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)被嚴(yán)重破壞，同時(shí)快速泄露的高溫高壓氣體助推彈體從上方飛離現(xiàn)場(chǎng)。

2.5 彈體快速烤燃響應(yīng)類(lèi)型分析

根據(jù)美軍標(biāo)MIL-STD-2105D 對(duì)鈍感彈藥反應(yīng)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，將響應(yīng)類(lèi)型分為6 個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)為爆轟反應(yīng)；Ⅱ級(jí)為部分爆轟反應(yīng)；Ⅲ級(jí)為爆炸反應(yīng)；Ⅳ級(jí)為爆燃反應(yīng)；Ⅴ級(jí)為燃燒反應(yīng)；Ⅵ級(jí)為無(wú)響應(yīng)[1]。

彈體快速烤燃響應(yīng)類(lèi)型由反射沖擊波超壓峰值和實(shí)驗(yàn)后現(xiàn)場(chǎng)的破壞情況進(jìn)行綜合分析確定。首先，實(shí)驗(yàn)獲取的反射沖擊波超壓峰值要遠(yuǎn)小于該彈體在空氣中靜爆的超壓峰值，可以排除完全爆轟；其次，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)未回收到殼體破片和破片撞擊見(jiàn)證鋼板和快烤池的痕跡，可以排除爆轟和爆炸；最后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)快烤池和見(jiàn)證鋼板均被掀離現(xiàn)場(chǎng)，并遭受了不同程度的變形損傷，說(shuō)明彈體反應(yīng)有一定的劇烈程度，不應(yīng)是燃燒應(yīng)有的特性，應(yīng)該發(fā)生了比燃燒更為劇烈的反應(yīng)。綜合以上分析結(jié)果并對(duì)照響應(yīng)類(lèi)型的等級(jí)，將侵徹彈體的快速烤燃響應(yīng)類(lèi)型定性為Ⅳ級(jí)爆燃反應(yīng)。

3 討 論

（1）根據(jù)馮曉軍等[19]、荊松吉等[20]和Octávia 等[21]的研究，發(fā)現(xiàn)隨著彈體尺寸的增大，其烤燃反應(yīng)對(duì)應(yīng)的溫度、時(shí)間及響應(yīng)等級(jí)都會(huì)增大；另外，根據(jù)程波等[6]、孫培培等[10-11]的研究發(fā)現(xiàn)，殼體的約束條件，包括殼體自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和部件的連接強(qiáng)度對(duì)快速烤燃響應(yīng)特性也有重大影響，殼體約束越強(qiáng)，響應(yīng)等級(jí)也越高。在進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，殼體自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度通過(guò)尺寸縮比可以保證等效縮放，但是連接強(qiáng)度尤其是螺紋的連接強(qiáng)度則很難實(shí)現(xiàn)等效縮放，因此，想要完全消除尺寸效應(yīng)的影響在工程上是很難實(shí)現(xiàn)的，這也是必須開(kāi)展大尺寸彈體快速烤燃實(shí)驗(yàn)的意義所在。但是，可以盡量從尺寸、連接強(qiáng)度等方面進(jìn)行嚴(yán)格縮放，以減小尺寸效應(yīng)的影響，使得縮比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具參考價(jià)值，進(jìn)而獲得一些定性的推論，為大尺寸彈體快速烤燃特性研究提供技術(shù)支持。

（2）本文的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在兩個(gè)方面的不足：①為了記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程，彈體前方預(yù)留出了拍攝窗口，沒(méi)有任何東西遮擋，導(dǎo)致火焰長(zhǎng)時(shí)間被風(fēng)裹挾著集聚在彈體后方，從而造成彈體加熱不均勻，彈體表面溫度前方明顯要低于后方，一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性；②由于視頻監(jiān)控的拍攝速度太低（2 f/s），而彈體反應(yīng)的時(shí)間為毫秒量級(jí)，視頻監(jiān)控沒(méi)有清晰記錄下彈體反應(yīng)過(guò)程的物理圖像，從而缺少直觀證明彈體反應(yīng)類(lèi)型的有利證據(jù)?；趯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的不足，提出以下建議供后續(xù)類(lèi)似實(shí)驗(yàn)參考：①針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有風(fēng)的情況，可以在彈體前方放置一塊有機(jī)玻璃，既能遮風(fēng)也不影響實(shí)驗(yàn)過(guò)程拍攝，充分提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性；②架設(shè)高速攝像機(jī)重點(diǎn)拍攝彈體反應(yīng)過(guò)程的物理圖像，拍攝速度可以設(shè)置為4 000～8 000 s?1量級(jí)，并將高速觸發(fā)線綁在見(jiàn)證鋼板外圍，通過(guò)彈體反應(yīng)產(chǎn)生的沖擊波或破片扯斷觸發(fā)線，進(jìn)而存儲(chǔ)觸發(fā)前后一段時(shí)間的圖像，獲取直觀判斷彈體響應(yīng)類(lèi)型的有利證據(jù)。

（3）本文中雖然是針對(duì)某特定侵徹彈體開(kāi)展的快速烤燃安全特性實(shí)驗(yàn)研究，但目前侵徹彈體很多都是300 kg 量級(jí)，彈體結(jié)構(gòu)、殼體原材料、殼體壁厚、裝藥量均較為相似，因此，不管是實(shí)驗(yàn)方法還是實(shí)驗(yàn)結(jié)果都具有一定的代表性，對(duì)于100 kg 量級(jí)侵徹彈體快速烤燃安全特性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果評(píng)判具有一定的指導(dǎo)意義，對(duì)于侵徹彈體快速烤燃安全特性理論及數(shù)值模擬研究同樣具有重要的參考價(jià)值。

4 結(jié) 論

設(shè)計(jì)并開(kāi)展了大尺寸侵徹彈體快速烤燃實(shí)驗(yàn)，對(duì)彈體快速烤燃過(guò)程、實(shí)驗(yàn)后現(xiàn)場(chǎng)破壞情況、反射沖擊波超壓峰值、彈體反應(yīng)機(jī)理及響應(yīng)類(lèi)型進(jìn)行了詳細(xì)分析。主要結(jié)論如下：

（1）彈體在537 ℃高溫中加熱16 min 4 s 后發(fā)生劇烈反應(yīng)，其內(nèi)腔下方裝藥產(chǎn)生的高溫高壓氣體將殼體撕裂并完成快速泄壓，在7 m 處獲取反射沖擊波超壓峰值為33.622 kPa，遠(yuǎn)小于該彈體在空氣中完全爆轟產(chǎn)生的沖擊波超壓峰值；

（2）綜合判定該侵徹彈體快速烤燃響應(yīng)類(lèi)型為Ⅳ級(jí)爆燃反應(yīng)，滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)的快速烤燃安全特性要求。

感謝西安近代化學(xué)研究所陳君高級(jí)工程師在實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)及加工過(guò)程中給予的幫助；感謝中國(guó)兵器工業(yè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究院柯文研究員、劉建榮高級(jí)工程師和史偉高級(jí)工程師在沖擊波測(cè)量過(guò)程中提供的技術(shù)支持。