高聚物黏結(jié)炸藥沖擊波感度試驗方法

唐 琴 竇天全 鐘 攀 劉 丹

(1.四川藍獅科技有限公司，四川綿陽，621007；2.雅化集團綿陽實業(yè)有限公司，四川綿陽，621007)

高聚物黏結(jié)炸藥(簡稱PBX)，是以單質(zhì)炸藥為主要成分加工成的高能混合炸藥。PBX在軍事和工業(yè)上用途全面，性能優(yōu)異。與單質(zhì)炸藥相比，PBX具有較高的能量密度、機械強度及較低的感度[2]。沖擊波感度是指炸藥在沖擊波作用下發(fā)生爆炸難易的程度，通常采用隔板法測試，該方法對試驗裝置、主發(fā)藥柱要求非常嚴(yán)格，試驗成本高[1,3]，對于一些試驗結(jié)果精度要求較低、鈍感的藥劑而言，并不一定完全按照標(biāo)準(zhǔn)進行試驗，本文提供了一種炸藥橫向沖擊波安全性的試驗方法，與標(biāo)準(zhǔn)方法相比，更加簡便，所得結(jié)果和理論分析結(jié)果相符合。

1 試驗裝置

試驗裝置見圖1。

圖1 沖擊波感度試驗裝置圖

以HMX為主要原材料的高聚物黏結(jié)炸藥簡稱A炸藥，以TATB為主要原材料的炸藥簡稱B炸藥。

擴爆藥柱為JH-14(主炸藥為RDX，品質(zhì)為Ⅱ型8類)，藥柱規(guī)格φ21.4mm×9.75mm，藥柱密度1.62 g/cm3—1.64g/cm3；主發(fā)藥柱為A炸藥藥柱，規(guī)格φ25mm×25mm，藥柱密度2.00 g/cm3—2.04g/cm3，每次使用兩個；被發(fā)藥柱為以HMX或TATB為主要材料的高聚物黏結(jié)炸藥藥柱，藥柱直徑φ25mm，藥柱密度2.00 g/cm3—2.04g/cm3，見證板材質(zhì)為Q235鋼，厚5mm。

2 試驗原理及其方法

雷管起爆擴爆藥柱，擴爆藥柱起爆主發(fā)藥柱，主發(fā)藥柱產(chǎn)生的沖擊波作用于被發(fā)藥柱，通過見證板的穿孔孔徑大小判斷是否發(fā)生爆炸反應(yīng)，選取初始L值(圖1所示，主發(fā)藥柱與被發(fā)藥柱之間的殉爆距離)，若爆炸則增加L值，連續(xù)出現(xiàn)3次爆炸最大L值和連續(xù)出現(xiàn)3次不爆炸最小L值的平均值作為被發(fā)藥柱的臨界傳爆值。

3 主發(fā)藥柱性能評價

主發(fā)藥柱作為一個標(biāo)準(zhǔn)的能量輸出源，要求其能量輸出性能合格、穩(wěn)定，從壓制好的360發(fā)藥柱中隨機選取12發(fā)，分成6等分，作為6個樣品，利用精度為1mg的電子天平稱量各組藥柱重量，取其平均值，精度為0.001mm的千分表測量藥柱的直徑和高度，計算藥柱的體積，根據(jù)重量和體積計算其密度，參數(shù)見表1，然后將6組樣品進行試驗，評估它們的能量輸出性能是否符合要求。

表1 主發(fā)藥柱參數(shù)

從隨機抽樣的結(jié)果來看，主發(fā)藥柱的質(zhì)量控制較好，可以保證各組試驗中的主發(fā)藥柱質(zhì)量差較小，表2列出了主發(fā)藥柱見證板孔徑值。

表2 主發(fā)藥柱能量輸出性能

從主發(fā)藥柱輸出性能來看，藥柱密度越大，其爆轟輸出能力越大。

4 驗證性試驗

4.1 試樣準(zhǔn)備

藥柱準(zhǔn)備情況見表3。

表3 藥柱準(zhǔn)備情況

4.2 沖擊波安全性試驗結(jié)果

4.2.1 A炸藥柱試驗

主發(fā)藥柱為2發(fā)1#藥柱疊加，被發(fā)藥柱為2發(fā)1#藥柱疊加，L值從0mm開始，表4為A炸藥沖擊波安全性試驗，通過11組試驗確定了A炸藥的臨界傳爆值介于4.5mm—4.8mm之間，取平均值得到臨界傳爆值為4.65mm。

表4 A炸藥臨界傳爆值

4.2.2 B炸藥柱試驗

主發(fā)藥柱為2發(fā)1#藥柱疊加，被發(fā)藥柱為2發(fā)4#藥柱疊加，L值從0mm開始，表5為B炸藥沖擊波安全性試驗，通過5組試驗確定了B炸藥與A炸藥在0距離時橫向不會傳爆。

表5 B炸藥臨界傳爆值

4.2.3 2mm A炸藥柱與2mm B炸藥柱疊加試驗

主發(fā)藥柱為2發(fā)1#藥柱疊加，被發(fā)藥柱為25發(fā)2#藥柱與25發(fā)5#藥柱交叉依次疊加，L值從2mm開始，表6為A炸藥與B炸藥疊加沖擊波安全性試驗，通過7組試驗確定了A炸藥與B炸藥疊加臨界傳爆值介于2.4 mm—2.7mm之間，取平均值得到臨界傳爆值為2.55mm。

表6 A炸藥與B炸藥交叉疊加(2mm)臨界傳爆值

4.2.4 3mm A炸藥柱與3mm B炸藥柱疊加試驗

主發(fā)藥柱為2發(fā)1#藥柱疊加，被發(fā)藥柱為8發(fā)3#藥柱與8發(fā)6#藥柱交叉依次疊加，L值從2.2mm開始，表7為A炸藥與B炸藥疊加沖擊波安全性試驗，通過7組試驗確定了A炸藥與B炸藥疊加臨界傳爆值介于2.5mm—2.9mm之間，取平均值得到臨界傳爆值為2.7mm。

表7 A炸藥與B炸藥交叉疊加(3mm)臨界傳爆值

4.2.5 2mm A炸藥柱與3mm B炸藥柱疊加試驗

主發(fā)藥柱為2發(fā)1#藥柱疊加，被發(fā)藥柱為10發(fā)2#藥柱與10發(fā)6#藥柱交叉依次疊加，L值從1mm開始，表8為A炸藥與B炸藥疊加沖擊波安全性試驗，通過7組試驗確定了A炸藥與B炸藥疊加臨界傳爆值介于1.1 mm—1.5mm之間，取平均值得到臨界傳爆值為1.3mm。

表8 A炸藥(2mm)與B炸藥(3mm)交叉疊加臨界傳爆值

5 結(jié)論

經(jīng)試驗，以HMX為主要原材料和以TATB為主要原材料的高聚物黏合炸藥，在藥柱規(guī)格為φ25mm×50mm的條件下：兩種炸藥藥柱按質(zhì)量比1∶1組合的復(fù)合藥柱殉爆距離為2.55mm—2.7mm，與以HMX為主要原材料的高聚物黏合炸藥相比，其沖擊波安全距離減小45%；兩種炸藥藥柱按質(zhì)量比2(A)∶3(B)組合的復(fù)合藥柱殉爆距離為1.3mm，與以HMX為主要原材料的高聚物黏合炸藥相比，其沖擊波安全距離減小72%。

若試驗結(jié)果無需精確，且不需要做橫向?qū)Ρ?，可以考慮按本方法進行。