彈藥工程與爆炸技術(shù)的建設(shè)及應(yīng)用創(chuàng)新探討

張雪山

（內(nèi)蒙古安吉安全技術(shù)有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷改革下，我國(guó)經(jīng)濟(jì)一直處于飛速發(fā)展的狀態(tài)，在大型建設(shè)工程上不僅沒有減少，反而有著不斷增加的現(xiàn)象，在具體的大型工程施工中，必然會(huì)利用到彈藥和爆炸技術(shù)，所以說爆炸技術(shù)和彈藥的選擇，很大程度上會(huì)應(yīng)用工程的施工建設(shè)效果，需要相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)彈藥工程和爆炸技術(shù)的重視。不過目前在對(duì)彈藥工程和爆炸技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用時(shí)，還存在一些問題，不利于相關(guān)企業(yè)更好地完成建設(shè)和應(yīng)用創(chuàng)新工作。具體問題有創(chuàng)新實(shí)踐得不到重視、實(shí)踐活動(dòng)受到各方面限制、實(shí)踐培訓(xùn)成本高等問題，需要相關(guān)企業(yè)積極面對(duì)問題，并結(jié)合自身的發(fā)展實(shí)際情況，積極解決以上問題，保證彈藥工程和爆炸技術(shù)可以得到良好的建設(shè)和創(chuàng)新應(yīng)用。

1.彈藥工程相關(guān)概述和創(chuàng)新應(yīng)用

1.1 彈藥的概念

彈藥是含有火藥、炸藥和其他裝填物，能在爆炸后對(duì)目標(biāo)完成毀傷作用和其他作用的物品。在基本組成上一般由戰(zhàn)斗部、投射部、引信、導(dǎo)引部和穩(wěn)定部組成。一般在彈藥的分類中有著照明彈、破甲彈、榴彈、穿甲彈和炮射導(dǎo)彈等。此外，彈藥可以運(yùn)用于民用爆破器材和工程爆破技術(shù)，具體涉及基礎(chǔ)工程建設(shè)、礦業(yè)、國(guó)防軍工和公共安全等領(lǐng)域。

1.2 彈藥工程仿真可視化技術(shù)的運(yùn)用

彈藥工程仿真可視化技術(shù)主要依賴于VRML技術(shù)，也就是虛擬現(xiàn)實(shí)和建模語言技術(shù)。在虛擬現(xiàn)實(shí)和建模語言技術(shù)下，可以為相關(guān)技術(shù)人員提供一種可靠簡(jiǎn)便的可視化途徑，不過目前這種技術(shù)更多停留在網(wǎng)絡(luò)的虛擬展示上，較少運(yùn)用與彈藥工程領(lǐng)域。通過彈藥仿真可視化技術(shù)可以有效對(duì)彈藥后備武器進(jìn)行評(píng)估，能夠模擬子彈的飛行軌跡和運(yùn)動(dòng)方向的變化，同時(shí)還可以模擬炸藥爆炸的聲效，通過建立復(fù)雜的幾何模型來對(duì)彈藥進(jìn)行精密的分析。對(duì)工業(yè)企業(yè)而言，在利用好VRML技術(shù)，將其融入彈藥工程可視化中，可以為彈藥工程的發(fā)展提供新的發(fā)展方向和發(fā)展思路。

2.爆炸技術(shù)相關(guān)概述和創(chuàng)新應(yīng)用

2.1 爆炸技術(shù)的概述

在煙花爆竹中，藥劑組成一般由氧化劑、黏合劑、可燃劑和一些金屬可燃物組成，主要由鋁粉、鎂粉、黑火藥、鋁鎂合金粉、高氯酸鉀、樹脂、過氯酸鉀等組成。在煙花爆炸中，主要受到火花和火星、高溫、沖擊和摩擦等因素的影響。首先在火花和火星上，煙花爆竹中的藥劑對(duì)于火花火星十分敏感，通常只需要一點(diǎn)火星就可以引起煙花爆炸。其次，高溫。煙花爆竹的藥劑有著爆發(fā)點(diǎn)低的現(xiàn)象，所以對(duì)于外界的熱感度大，在煙花周圍溫度過高時(shí)就容易引發(fā)藥劑中的化合物過熱分解，從而使藥劑局部發(fā)熱，引起爆竹的點(diǎn)燃[1]。另外在煙花的爆炸中，也可以通過潮濕的環(huán)境來引發(fā)爆炸，具體是藥劑中的鋁鎂合金粉和空氣中的水發(fā)生反應(yīng)，從而釋放出大量的熱，進(jìn)而點(diǎn)燃爆竹發(fā)生爆炸。最后，沖擊和摩擦。在對(duì)煙花爆竹藥劑進(jìn)行沖擊和摩擦后可以產(chǎn)生爆炸。

2.2 水力裂縫“層內(nèi)爆炸”增產(chǎn)技術(shù)

水力裂縫“層內(nèi)爆炸”增產(chǎn)技術(shù)最早有科學(xué)院力學(xué)研究所提出，其構(gòu)想中是利用“層內(nèi)爆炸”技術(shù)來改造低滲透油氣田，實(shí)現(xiàn)油田增產(chǎn)的目的。通過不斷地對(duì)理論進(jìn)行研究和大量的實(shí)踐，證明了“層內(nèi)爆炸”增產(chǎn)技術(shù)的有效性，極大地促進(jìn)了油氣田的產(chǎn)量。具體操作有著以下幾點(diǎn)：首先，借助水力壓裂技術(shù)將炸藥放置水力裂縫中，在投放過程中，要結(jié)合煙花爆竹爆炸的過程，降低因?yàn)樗畨簡(jiǎn)栴}而引發(fā)提前爆炸。其次，要合理選擇炸藥，在爆炸物理學(xué)顯示炸藥爆炸的臨界點(diǎn)，在小于這個(gè)臨界點(diǎn)下，炸藥則無法爆炸，所以要利用軍用高能炸藥，這樣可以讓臨界尺度為一毫米的炸藥有效在幾毫米到幾十毫米的裂縫中進(jìn)行有效爆炸，另外，高溫和高壓的環(huán)境也更容易使炸藥爆炸。在爆炸產(chǎn)生時(shí)，在裂隙中炸藥爆炸會(huì)通過爆炸物和激波對(duì)巖石產(chǎn)生破壞，而且這2種破壞方式也有著不同。激波的破壞要早于爆炸物，所以在實(shí)地進(jìn)行研究有著較大的困難。

為了保證水力裂縫“層內(nèi)爆炸”增產(chǎn)技術(shù)的有效性，需要利用模型試驗(yàn)，通過水泥的利用代替巖石，從而了解該技術(shù)的有效性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)所利用的塑像炸藥而言，在開展爆炸試驗(yàn)前要積極測(cè)試好有關(guān)參數(shù)，然后將雷管和炸藥將準(zhǔn)備的水泥固定在一起，并投入具有一定深度的水中，在相關(guān)技術(shù)人員爆炸炸藥了解有效后，先在爆炸水箱上蓋上防水布，然后在安全地方點(diǎn)燃炸藥，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，炸藥在發(fā)生爆炸后，在水泥樣品的表面和剖面產(chǎn)生了3個(gè)爆炸受損區(qū)域，具體可以細(xì)分為邊界受損區(qū)、壓剪損傷區(qū)和拉伸破壞區(qū)等[2]。通過詳細(xì)的觀察發(fā)現(xiàn)，在損傷區(qū)中裂隙密度和炸藥的使用量有著密切關(guān)聯(lián)，然后針對(duì)壓剪破壞區(qū)進(jìn)行滲透率試驗(yàn)，可以明顯發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)區(qū)域的水質(zhì)變黑，幾乎接近含水飽和的水泥塊顏色，說明區(qū)域中的滲透率跟爆炸有著直接關(guān)系，從而可以將“層內(nèi)爆炸”增產(chǎn)技術(shù)利用到油田和氣田的開發(fā)中，保證油田通過層內(nèi)爆炸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。

3.建設(shè)與應(yīng)用創(chuàng)新過程中存在的問題

3.1 創(chuàng)新實(shí)踐得不到重視

就當(dāng)前在行業(yè)中利用彈藥工程和爆炸技術(shù)的情況而言，沒有得到足夠的重視，從而在相關(guān)建設(shè)和創(chuàng)新應(yīng)用上就得不到保證，就算個(gè)別企業(yè)重視對(duì)爆炸技術(shù)和彈藥工程的創(chuàng)新，不過未有效結(jié)合當(dāng)前信息時(shí)代的發(fā)展，所以不能進(jìn)行有效的優(yōu)化，在大部分企業(yè)都對(duì)爆炸技術(shù)存在著落后的認(rèn)識(shí)下，便無法促進(jìn)彈藥工程和爆炸技術(shù)的創(chuàng)新和實(shí)踐。受到傳統(tǒng)觀念的影響，大部分人認(rèn)為爆炸技術(shù)只要適用便可以促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，所以使彈藥工程和爆破技術(shù)一直在固有的模式中發(fā)展，尚未得到有效的技術(shù)和理念的突破。另外，受到相關(guān)專業(yè)人才的缺乏，使彈藥工程和爆炸技術(shù)無法進(jìn)行有效的創(chuàng)新，在一些企業(yè)受到爆炸技術(shù)無法滿足實(shí)際需求的情況下，便會(huì)主動(dòng)進(jìn)行爆炸的創(chuàng)新工作，在積極從高校中吸取專業(yè)人才進(jìn)行爆炸技術(shù)的創(chuàng)新時(shí)，受到爆炸技術(shù)學(xué)術(shù)性高、難度大和相關(guān)教學(xué)人員經(jīng)驗(yàn)不足的影響，高校并不能有效將爆炸技術(shù)和彈藥工程進(jìn)行科普和教育，從而造成著專業(yè)人才匱乏的現(xiàn)狀，使需要爆炸技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)，得不到專業(yè)爆炸人才的支持。

3.2 實(shí)踐活動(dòng)受到多種因素的干擾

在進(jìn)行彈藥工程和爆炸技術(shù)的建設(shè)和創(chuàng)新時(shí)，通過真實(shí)的實(shí)地操作可以更有效地檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成果，同時(shí)也能對(duì)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和整理，為下一個(gè)實(shí)地操作提供必要的經(jīng)驗(yàn)。不過目前彈藥工程和爆炸技術(shù)還受到很多因素的干擾，無法有效開展創(chuàng)新工作，具體影響因素有著以下幾點(diǎn)：第一，受到彈藥工程和爆炸技術(shù)的試驗(yàn)特殊性影響，在實(shí)地操作中有著較高的危險(xiǎn)性，所以需要相關(guān)試驗(yàn)人員必須要選擇好合適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)實(shí)驗(yàn)也會(huì)受到外部環(huán)境的影響，容易在理論和實(shí)踐中有著誤差，從而很多創(chuàng)新知識(shí)無法融入具體實(shí)驗(yàn)中。第二，受到相關(guān)性著作缺乏實(shí)踐的影響。目前在彈藥工程和爆炸技術(shù)的學(xué)術(shù)領(lǐng)域中，已經(jīng)有著很多的理論著作，不過大多缺少具體的實(shí)踐活動(dòng)，所以僅僅能為創(chuàng)新試驗(yàn)帶來一定的理論參考，無法更有力地支持創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。第三，受到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的影響。在進(jìn)行的實(shí)地操作中，需要對(duì)場(chǎng)地有這樣各的要求，合理的場(chǎng)地選擇對(duì)于保護(hù)人員安全有著重要意義，此外，結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的觀念，良好的場(chǎng)地運(yùn)用還能降低爆炸帶來的環(huán)境污染。不過因?yàn)槿藛T安全和環(huán)境污染問題，目前彈藥工程和爆炸技術(shù)的建設(shè)和創(chuàng)新受到社會(huì)的廣泛關(guān)注和爭(zhēng)議，所以無法有效得到社會(huì)資金的支持和場(chǎng)地的支持，無法有效完成創(chuàng)新工作。第四，受到創(chuàng)新資金的影響。大部分實(shí)驗(yàn)組織都受到經(jīng)濟(jì)條件的限制，因?yàn)閺椝幒捅夹g(shù)的實(shí)驗(yàn)都具有一次性的特點(diǎn)，加上實(shí)驗(yàn)具有重復(fù)性和成本高的特點(diǎn)，所以無法長(zhǎng)時(shí)間保證基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)物品的供應(yīng)，從而降低彈藥和爆炸技術(shù)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和效率。此外，受到資金限制，在安全工作上也不能做好保障，在一定程度上阻礙應(yīng)用創(chuàng)新工作的進(jìn)行。

3.3 實(shí)踐培訓(xùn)成本高，相應(yīng)人才少

隨著彈藥和爆炸技術(shù)的作用越來越大，很對(duì)重工業(yè)都需要有關(guān)的人才，在當(dāng)前高校中，很多都開設(shè)了彈藥和爆炸專業(yè)的課程，具體涵蓋《現(xiàn)代彈藥設(shè)計(jì)理論》《彈藥學(xué)》《炸藥爆炸理論》等理論[3]。不過受到實(shí)踐培訓(xùn)成本高的影響，很多學(xué)校并不能有效培養(yǎng)好學(xué)生在彈藥和爆炸技術(shù)上的成長(zhǎng)，在社會(huì)中造成著彈藥和爆炸技術(shù)人才短缺的現(xiàn)狀。具體原因有著以下幾點(diǎn)：首先，在具體的操作中，學(xué)生通常會(huì)涉及引信、炸藥等危險(xiǎn)物品，所以需要學(xué)校做好對(duì)應(yīng)的安全防護(hù)工作，同時(shí)在新型彈藥和信息處理器件等價(jià)值高的物品上，因?yàn)榫哂懈呶ｋU(xiǎn)性，對(duì)于場(chǎng)地要求較高，這些因素都提高了實(shí)踐培訓(xùn)的成本。其次，因?yàn)榻虒W(xué)需要，要對(duì)眾多學(xué)生進(jìn)行分組教學(xué)，對(duì)彈藥就有著很大的需求，對(duì)于新型彈藥而言，大量的購買也給試驗(yàn)造成著經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，不能有效培養(yǎng)專業(yè)的人才，無法滿足彈藥工程和爆炸技術(shù)建設(shè)和創(chuàng)新優(yōu)化的需要。

4.彈藥工程和爆炸技術(shù)建設(shè)和創(chuàng)新優(yōu)化的策略

4.1 完善創(chuàng)新機(jī)制

為了更好地對(duì)彈藥工程和爆炸技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新工作，需要及時(shí)建立和完善創(chuàng)新機(jī)制，使相關(guān)的建設(shè)和創(chuàng)新工作可以有章可循，為此需要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新制度的建立和完善。首先，要保證所有有關(guān)彈藥工程和爆炸技術(shù)的創(chuàng)新工作都可以在創(chuàng)新制度的支持下完成，從而對(duì)創(chuàng)新機(jī)制進(jìn)行有效的完善，使有關(guān)彈藥工程和爆炸技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的組織者和參與者，可以將全部的精力投入在技術(shù)的創(chuàng)新中，不受其他因素的影響，尤其是社會(huì)中的非正常經(jīng)濟(jì)利益誘惑和違法行為干擾等[4]。其次，創(chuàng)新機(jī)制的落實(shí)要從創(chuàng)新模式中尋找應(yīng)對(duì)策略，需要保障彈藥工程和爆炸技術(shù)可以適用于社會(huì)重工業(yè)的需求，這樣才能使技術(shù)創(chuàng)新有著較高的價(jià)值，同時(shí)在有效通過技術(shù)創(chuàng)新提高重工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)后，資金消耗較大的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)也能得到相關(guān)重工業(yè)企業(yè)的支持，在長(zhǎng)久合作下，實(shí)現(xiàn)雙方的共贏。最后，要對(duì)目前已有的創(chuàng)新機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證當(dāng)前社會(huì)中的所有爆炸技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)都可以在合理和科學(xué)的模式中進(jìn)行，在保證創(chuàng)新活動(dòng)有著的科學(xué)性下，提高彈藥工程和爆炸技術(shù)實(shí)現(xiàn)成功創(chuàng)新的可能性。需要注意的是，彈藥工程的應(yīng)用創(chuàng)新需要重視外部環(huán)境因素的影響，在進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，保證社會(huì)價(jià)值和創(chuàng)新機(jī)制有著平衡性，簡(jiǎn)單說就是既要保證技術(shù)的研究工作能為彈藥工程領(lǐng)域提供一些前進(jìn)的動(dòng)力，也要保證創(chuàng)新工作能推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從而提高創(chuàng)新機(jī)制的價(jià)值。

4.2 降低創(chuàng)新活動(dòng)的成本消耗

具體的創(chuàng)新活動(dòng)需要先從經(jīng)濟(jì)層面進(jìn)行開展，首先，要對(duì)參與彈藥工程和爆炸技術(shù)的建設(shè)和創(chuàng)新人員進(jìn)行成本教育，使其充分了解到所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有著巨大的成本消耗，這樣可以有效提高所進(jìn)行的試驗(yàn)，可以減少受到經(jīng)濟(jì)因素的干擾，同時(shí)在有限的經(jīng)濟(jì)中保證創(chuàng)新試驗(yàn)的可行性。其次，還要從彈藥爆炸研究的外部環(huán)境出發(fā)進(jìn)行考慮，保證創(chuàng)新互動(dòng)可以在較好的空間和環(huán)境中進(jìn)行，提高相關(guān)研究工作的科學(xué)有效性。在彈藥工程和爆炸技術(shù)的創(chuàng)新工作中，需要將全部的時(shí)間準(zhǔn)則通過協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行處理，同時(shí)將后續(xù)的技術(shù)研究方案保證在合理的實(shí)踐因素影響下進(jìn)行，這樣可以有效降低不必要的成本支出和浪費(fèi)，在信息時(shí)代的飛速發(fā)展下，可以通過虛擬環(huán)境的方式對(duì)彈藥工程和爆炸技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行計(jì)算，再結(jié)合一次性的實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，選擇好的實(shí)現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行深入研究，保證創(chuàng)新試驗(yàn)的實(shí)踐成本可以合理支出。

5.結(jié)語

彈藥工程和爆炸技術(shù)的建設(shè)和創(chuàng)新工作，對(duì)我國(guó)重工業(yè)的發(fā)展有著積極的影響，需要結(jié)合當(dāng)前重工業(yè)在彈藥工程和爆炸技術(shù)上的應(yīng)用情況，及時(shí)進(jìn)行有目的和有效率的創(chuàng)新建設(shè)，促進(jìn)重工業(yè)良好發(fā)展從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。