杨东来[1]2002年在《FAE爆炸场特征和毁伤效应研究》文中研究指明该论文基于前人的工作，对液体燃料空气炸药爆炸场参数分布规律、爆轰参数测试系统的分析与评价，爆炸威力和毁伤效应评价等方面进行了更深入的研究。通过对几种量级FAE装置静爆实验的实测数据的分析，并以TNT爆炸场的经验式为基准，给出燃料空气炸药爆炸场参数分布规律，所得规律更符合实际；对目前采用的确定TNT基准方程的方法进行了分析，指出数学处理上的缺陷，并进行改进，使之更符合爆炸相似律；根据TNT静爆实验的结果和爆炸波反射理论，确定了普通地面上TNT爆炸场入射超压的拟合方程，用TNT动标校核了测试系统的精度、稳定性。根据冲击波超压-时间的毁伤原则和失去战斗力比率的伤亡准则，推导了冲击波伤亡等级方程；在对燃料空气炸药(FAE)爆炸场特征分析的基础上，利用FAE静爆实验的实测数据拟合出爆炸场特征方程，进而可以依据燃料量预估FAE对人员毁伤的伤亡等级范围(威力圈)。
阚金玲[2]2008年在《液固复合云爆剂的爆炸和毁伤特性研究》文中研究指明本文对液固复合云爆剂(Composite Fuel,简称为CF)这种新型的一次引爆型云爆剂的性能进行了深入研究。采用BKW状态方程计算了四种CF的爆轰参数,用探针法对该CF的爆速进行了实验测量,发现计算结果与实验结果基本符合,说明BKW状态方程可以用于计算CF的爆轰参数。分析了CF的爆轰特点。该CF的爆轰压在15GPa左右,爆速6000m/s,远远大于二次引爆型云爆剂(DEFAE),小于普通高能炸药,说明该CF是介于这两类炸药之间的一种新型炸药。CF的爆轰压很高,因此具有攻坚和破片杀伤能力。对CF的爆炸威力和爆炸场特征进行了研究。根据带壳装药(战斗部)爆炸能量的分配特点,提出了总TNT比当量、有效TNT比当量两个概念和计算CF裸装药爆炸威力的公式。通过实验与分析,本文认为,单就爆炸波威力而言,该CF虽然质量威力不及DE-FAE,但因其具有较高的装填密度,因此体积威力与DE-FAE相当,又因其具有攻坚和破片杀伤等能力,所以其综合性能优于DE-FAE。并提出了质量威力和体积威力的概念。首次获得了CF爆炸过程中的后燃反应和二次爆炸现象的高速摄像实验记录。并分析了“二次爆炸”的特征,给出了该过程的物理图像。提出参与后燃反应的环境空气的量的计算方法,并以某一配方的CF药剂为例,计算了此类SE-FAE爆炸过程中参与后燃反应的环境空气的量。定量计算表明,对于100g药剂,参与后燃反应的环境空气的质量约50g,相当可观。应用红外热成像仪对CF装药和普通高能炸药的火球表面温度和爆炸性能进行了实验研究。实验表明,CF爆炸火球的大小、持续时间、表面温度和热辐射量等均远高于普通炸药。而这类炸药的爆炸火球的大小和温度与战斗部结构和爆炸条件有很大关系,不能以简单的公式进行表达。因为CF的实际纵火效应很强,但热辐射效应对热毁伤的贡献并不大,而爆炸所产生的高温气体的高速扩散和对流才是主要因素。这一观点可适用于各类爆炸物爆轰所形成的火球,从而补充和改变对这类持续时间很短的火球仅考虑热辐射其毁伤效应的做法。同时提出了“可能通过爆炸火球表面单位面积的最大热辐射量”—q_(max)的概念、意义和计算方法。并根据实验结果和理论推导,得到了估算爆炸火球热毁伤效应的方法,即:在条件相同时,CF爆炸火球对目标的热毁伤效应几乎与装药量的叁分之一次方成正比。并利用此方法估算了数种不同量级的CF装药的纵火半径,该结果经实验数据验证,是可靠的。对CF的内相容性和唯象动力学参数进行了研究,利用C80微热量热仪,采用恒温量热法、升温扫描法对CF的内相容性进行了检测,从两种方法的叁组实验数据结果可以判断,该CF的内相容性较好,但气氛条件对CF组分的热分解行为存在着较大的影响。给出了CF组分热分解唯象动力学参数,并分析了CF组分分解过程中可能存在的机理。研究了该CF药剂的实际存储性能。结合CF药剂的特点和火工品失效的模式分析,初步确立了CF这种新型药剂的长储性能检验方法。该方法包括叁个部分,静爆试验、成份分析和热分解性能分析。通过实验初步判断该CF的实际长储性能良好。目前该项工作还在进行中。
王连炬[3]2007年在《温压炸药综合毁伤效应分析与评价》文中提出本文对温压炸药的综合毁伤效应进行了评价，着重从爆炸场毁伤与热毁伤两个方面进行了分析。拟合了超压、比冲量、正压作用时间与对比距离的关系曲线，并计算了超压、冲量以及以Δp_m~(0.742)i_s~(0.258)为指标的TNT当量。用有效作用区威力评价法和公式计算了不同装药质量的毁伤半径，获得了有效作用区面积TNT当量。实验表明温压炸药与TNT相比有更大的超压与比冲量，毁伤效果优于TNT。对破片初速与毁伤距离进行了初步的计算，并为今后的工作进行了理论铺垫。温压炸药的火球温度比TNT的温度要高很多，大约为2874.9K，其热毁伤面积要高于TNT20％，并提出了热杀毁伤当量比的概念。温压炸药的热毁伤当量比约为1.2。通过以各种毁伤准则计算的毁伤半径的比较，发现爆炸场与热毁伤是温压炸药的主要毁伤模式，并建立了评价体系，取得了综合的评价结果。
仲倩[4]2011年在《燃料空气炸药爆炸参数测量及毁伤效应评估》文中提出为了更好地开展燃料空气炸药(FAE)武器毁伤威力的测评工作,促进FAE武器的研制与发展,本文建立冲击波超压测试系统、比冲量测试系统与多谱线测温系统,测量了FAE的爆炸场参数,进而结合毁伤理论,分析了FAE冲击波、破片、热辐射与窒息等单项伤害效应,建立了FAE综合毁伤效应评估模型,并根据研究结果开发了爆炸毁伤效应综合测评软件。建立了高分辨率、高精度的超压测试系统,实验研究了TNT爆炸相似律,拟合出能更好地描述冲击波超压峰值与对比距离关系的表达式。结果表明：拟合值与试验数据之间相对偏差小于5.3%,与参考文献内试验数据相对偏差的平均值为5.57%。根据动量守恒定律,探索了一种新的比冲量测量方法——滑块法。试验结果表明：与TNT相比,一次型燃料空气炸药(SEFAE)的冲量及作用时间均有较大的提高；该方法可有效地测量爆炸波传播过程中比冲量的变化规律。在原子光谱理论基础上,研制了一套瞬态多谱线连续测温系统,对几种SEFAE爆炸过程中温度的测试试验表明：由于后续燃烧作用,存在两个温度峰值；多谱线测试系统相对偏差低于2.6%。同时根据红外热成像仪和高速录像测试结果,分析得到爆炸火球尺寸、持续时间等参数,并给出了基于等效热辐射强度的平均温度的计算方法。根据红外热成像仪所测的SEFAE和TNT爆炸火球的表征参量数据,分析建立了火球热辐射动态模型,与静态模型相比,其能够较好地模拟火球的动态变化过程,可以更合理地评估炸药的热辐射毁伤效应。并借助所建立的动态模型,对比分析了SEFAE和TNT爆炸火球热毁伤效应。结果表明：SEFAE的热辐射剂量可达TNT的3.58～4.84倍；在研究具有后燃效应的SEFAE的热辐射时,需要考虑CO2对热剂量值的影响。建立了两种综合毁伤评估模型：1)以毁伤后果为基础,建立了FAE综合毁伤后果模型,毁伤结果可量化为经济损失或丧失战斗力规模等；2)针对人员目标,建立了FAE综合毁伤概率模型,利用概率统计的方法得出FAE对人员的综合毁伤概率。以70kg量级的SEFAE的静爆试验数据为例,验证了两个模型的实用性。综合毁伤后果模型的研究结果表明：SEFAE对目标的毁伤作用范围从大到小依次为：破片、冲击波、热辐射,窒息；在野外空旷靶场,窒息对人员几乎无作用；在已知爆炸场内人员密度、建筑物和设备财产密度的条件下,可计算得到总经济损失。综合毁伤概率模型的研究结果表明：50%致死概率对应的对比距离分别为6.25 m/kg1/3(立姿),5.53m/kg1/3(卧姿)。根据上述研究成果,开发了基于Microsoft.NET 2.0 C#的爆炸毁伤效应综合测评软件,从而使爆炸毁伤效应的研究更加完善和系统化。
熊祖钊, 白春华, 张奇, 刘庆明[5]2001年在《FAE武器威力评价方法探讨》文中进行了进一步梳理FAE武器的威力评价方法应包括自身威力评价和毁伤效应评价两个方面。在对既有的 FAE武器威力评价方法进行分类评价的基础上 ,本文结合 FAE武器爆炸场特性 ,综合考虑该武器的各种爆炸作用形式 ,并兼顾科学与实用的原则 ,提出了 FAE武器自身威力评价方法。研究表明 ,用 FAE爆轰能和广义 TNT当量两个指指来评价 FAE自身威力能全面反映 FAE武器爆炸场特性 ,适合于 FAE武器间的威力对比以及FAE武器与 HE武器的威力对比 ,该评价方法具有普遍性。
李秀丽[6]2008年在《基于燃烧和爆炸效应的温压药剂相关技术研究》文中研究表明本文从理论和实验两方面研究了温压药剂的作用原理、设计方法、爆炸场性能及其在野外和有限空间内的毁伤效应。在现有文献资料和研究成果的基础上,提出了温压药剂的配方设计原则、性能参数预报方法和固体化技术。研制的固体温压药剂以高能炸药、金属粉和固体活化剂为主体组成,综合性能良好。对瞬态高温测试方法进行分析和比较,结合温压药剂特点,提出原子发射光谱双谱线法和红外热成像仪两种方法进行温压药剂温度场的研究,并根据实验结果对药剂的反应过程进行分析。结果表明:温压药剂在爆炸后1ms内出现2个温度峰值(2300K和2050K),分别对应其爆炸反应的第一、第二阶段;第叁阶段为药剂的后续燃烧反应,具有较高的爆炸火球温度,不同高温段持续时间是TNT的2～5倍,高温云团体积可达TNT的2～10倍。由于后续燃烧对冲击波的增强作用,使药剂具有较高的爆炸威力。能量分析表明:参试药剂的能量利用率约为42%,具备进一步提高的潜力。对含化学活性材料温压药剂M-TBE的实验表明:其冲击波曲线有两个规律的正压作用区;二次冲击波在火球区外形成,火球区内是后续燃烧反应对爆炸波增强而引起的压缩波积累压力平台;二次冲击波峰值压力不小于第一个冲击波的40%,二次冲量占总冲量的12.5%～43.7%,其对爆炸/冲击波威力的贡献不可忽略;化学活性材料对温压药剂的后续燃烧反应有增强作用,有利于二次冲击波的形成和传播。由空旷静爆实验得到温压药剂爆炸冲击波超压、正压作用时间和冲量的特征方程,分析认为:超压—冲量准则(ΔP-I准则)和失去战斗力比率伤亡准则(CI准则)是两种适于温压药剂冲击波毁伤评判的准则,根据实验结果得到30kg温压装药造成人员50%伤亡的毁伤半径约为6.38m。以火球热辐射动态模型为基础,根据红外热成像测试数据,建立了具有时间属性的温压药剂热辐射效应动态计算方法,计算得到30kg温压装药的热辐射效应,其辐射热剂量可达TNT的3.6～5.2倍。有限空间内的爆炸效应实验结果表明:爆炸反应的完全和约束效应使得温压药剂在室内的毁伤作用明显增强,室内总正冲量可达室外的5～10倍;墙面测点由于冲击波的正规反射而使压力和冲量大幅增加,反射波超压是入射波的3.5倍,反射波冲量是入射波的1.9倍;在具有泄压作用的半密闭空间内,室内负压的毁伤作用不可忽略。
王杰[7]2016年在《某型云爆弹毁伤威力测试及评价方法研究》文中研究说明云爆弹是60年代起开始发展起来的一种高能弹药,其在原理、概念、组成、性能以及使用效应各方面都与传统凝聚炸药不同,所以一经出现便引起各军事大国的广泛重视。因此开展云爆弹毁伤威力测试及评价方法研究,对更好地评估云爆弹的毁伤威力具有重要意义。本文对大当量云爆弹的爆炸场进行区域划分,划分为云雾区、近场和远场。根据各个区域的特点对冲击波压力效应、破片效应、地震波效应、窒息效应、热效应、云团生长规律提出测量方法；以A当量、B当量的云爆弹为例,建立了冲击波压力测试系统,地震波测试系统,云雾变化规律测试系统,并提出了测试要求。通过合理的测点布设,提高了实测数据的可用性,对爆炸场冲击波压力的实测数据进行处理和分析；分别建立多项式拟合公式和指数衰减公式,以及进行整段拟合和分段处理。通过求取相关系数和剩余标准偏差,对比得到可靠性更高的拟合公式和处理方式；实验前用TNT现场爆炸标定,然后在相同的实验条件下进行云爆弹爆炸实验,结合TNT的现场拟合公式和理论TNT公式,计算得到云爆弹的TNT当量,并以此评价云爆弹的毁伤威力。实验及分析表明,本文建立的云爆弹毁伤威力测试方法及评价方法,具有实际工程应用价值,为大当量云爆弹的毁伤威力评估提供了一种有效的研究方法。
房莹莹[8]2010年在《燃料空气炸药综合毁伤评价模型研究》文中研究说明本文采用理论研究与试验相结合的方法,研究燃料空气炸药(FAE)对目标的综合毁伤效应。以燃料空气炸药的冲击波毁伤、破片毁伤、热辐射毁伤和窒息毁伤四种单项毁伤方式为基础,分析单项毁伤方式对不同目标的毁伤准则和评判依据。建立FAE综合毁伤后果模型,计算各单项毁伤对不同目标的不同程度的毁伤范围,得出各个毁伤范围的经济损失后果,最后分析并整合单项毁伤的各个毁伤范围,得出燃料空气炸药综合毁伤经济损失,以总的经济损失评价FAE的综合毁伤效应。针对人员目标,建立FAE综合毁伤概率模型,研究单项毁伤概率与对比距离的关系,得出概率与对比距离的关系式,然后利用概率统计的方法得出燃料空气炸药对人员的综合毁伤概率。为了验证两个模型的可行性,并研究燃料空气炸药的综合毁伤效应,进行了典型燃料空气炸药的静爆试验,得出各项毁伤的相关参数,并将其分别应用于FAE综合毁伤后果模型和FAE综合毁伤概率模型。FAE综合毁伤后果模型的结果表明,破片是燃料空气炸药作用范围最大的毁伤方式,其次是冲击波、热辐射,而窒息效应在野外空旷爆炸场对人员几乎无作用。若已知爆炸场内人员密度以及建筑物和设备的财产密度,即可得出燃料空气炸药综合毁伤经济损失。FAE综合毁伤概率模型的结果表明,对比距离越小,人员的综合毁伤概率越大；对比距离越大,人员的综合毁伤概率越接近于破片的毁伤概率。
郭学永[9]2006年在《云爆战斗部基础技术研究》文中研究表明本文从实验、理论两个方面研究了FAE形成、作用机制及武器化应用等课题，其中，实验研究是本文的重要手段。 结合FAE及其武器的发展历程，剖析了FAE的作用原理、特征，阐述了FAE武器的功能和局限，并对其发展提出了建议。 借助于高速运动分析系统，记录了燃料的爆炸抛撒及云雾成长过程，在分析实时记录的基础上，将爆炸抛撒过程划分为叁个阶段：喷出阶段、过渡阶段和膨胀阶段；提出了云雾空洞的概念，进而确定了二次引爆装置的最佳位置；通过分析云雾临爆前的状态变化，确定了二次引爆延迟时间；对不同装置的云雾成长过程分析可得到，云雾参数与装填燃料量的立方根关系。系统实验研究了装置参数(壳体材质、比药量、长径比、刻槽条数)对云雾状态的影响，为优化FAE装置结构提供了依据。 对整体两次引爆型FAE战斗部进行了原理设计，两发模拟装置的静爆实验表明：设计结构合理、作用可靠，具有较好的爆炸威力性能，为研究大圆径、整体型战斗部提供了基础数据。开发了一类以氧化剂、可燃剂、功能添加剂为主体的威力增强型云爆药剂，研制结果表明，该类药剂原材料来源广泛，生产工艺安全、易于操作，爆炸威力高，适宜于装填大型战斗部，是具有较好应用前景的一类新型药剂。 本文在FAE爆炸场威力评价课题研究方面，提出了现场标定TNT超压的评价方法，并由此建立了一套评价程序，该方法结合了FAE类武器的爆炸场参数特征，其结果更符合实际。
惠君明, 刘荣海, 彭金华, 汤明钧[10]1996年在《燃料空气炸药威力的评价方法》文中进行了进一步梳理燃料空气炸药（ＦＡＥ）对目标的毁伤作用，主要由爆炸场参数（超压－冲量）决定。本文分析了ＦＡＥ爆炸场参数特点与影响毁伤的因素，提出了评价ＦＡＥ爆炸威力的方法。
参考文献：
[1]. FAE爆炸场特征和毁伤效应研究[D]. 杨东来. 南京理工大学. 2002
[2]. 液固复合云爆剂的爆炸和毁伤特性研究[D]. 阚金玲. 南京理工大学. 2008
[3]. 温压炸药综合毁伤效应分析与评价[D]. 王连炬. 南京理工大学. 2007
[4]. 燃料空气炸药爆炸参数测量及毁伤效应评估[D]. 仲倩. 南京理工大学. 2011
[5]. FAE武器威力评价方法探讨[J]. 熊祖钊, 白春华, 张奇, 刘庆明. 爆破. 2001
[6]. 基于燃烧和爆炸效应的温压药剂相关技术研究[D]. 李秀丽. 南京理工大学. 2008
[7]. 某型云爆弹毁伤威力测试及评价方法研究[D]. 王杰. 南京理工大学. 2016
[8]. 燃料空气炸药综合毁伤评价模型研究[D]. 房莹莹. 南京理工大学. 2010
[9]. 云爆战斗部基础技术研究[D]. 郭学永. 南京理工大学. 2006
[10]. 燃料空气炸药威力的评价方法[J]. 惠君明, 刘荣海, 彭金华, 汤明钧. 含能材料. 1996
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