滅雷炸彈對沉底雷殉爆能力研究

付德強 胡迺成

摘 要：在對沉底雷的獵雷作業中，相對使沉底雷失效而言，殉爆沉底雷更能體現最終獵雷效果。文章通過對滅雷炸彈殉爆能力的計算分析，給出了理論上的殉爆距離數值，對今后部隊進行獵雷作業將具有指導意義。

關鍵詞：滅雷炸彈；沉底雷；殉爆；應用

1 水下爆炸對沉底水雷的破壞效果分析

滅雷炸彈或一次性滅雷具水下爆炸，因爆點距水雷的距離和水雷布放海區深度的不同，會產生不同的破壞效果，主要有殉爆、誘爆、失效、損傷、無損傷等幾種情況。

殉爆是指水雷裝藥直接被引爆。由于水雷裝藥比較穩定，直接引爆需要很大爆能，只有在極大裝藥或貼近雷體的情況下才可能發生。

誘爆是指爆炸時產生的物理場變化導致水雷引信誤動而發生爆炸。現代水雷引信日趨完善，這種可能性較小。

失效是指由于引信等關鍵部件損壞或裝藥（引爆藥）失效，水雷失去戰斗力。

損傷是指水雷結構（內部或外部）受到破壞，但引信仍然可以工作，裝藥仍有效，水雷還具有戰斗力。

無損傷即為對水雷沒有產生任何損害。裝藥量不足、爆炸距離過大會出現損傷和無損傷情況。

針對具體獵雷作業而言，誘爆、損傷和無損傷不是獵雷作業預期的獵雷效果，因而只需研究如何確保水雷失效或殉爆。而失效相對殉爆而言，存在一個心理疑慮的問題，即使從理論上根據相關因素可以判定水雷應該失效，但最終究竟是不是失效還存在一個確認的問題，水雷打撈比較困難，即使能夠打撈也面臨巨大風險，畢竟敵方布設的是引信完備的戰雷，萬一沒失效后果不堪設想。退一步講，可以確認該水雷已經失效，但裝藥還在，極有可能為日后海上航行或其他軍事活動留下隱患。而殉爆就比較簡單，一聲巨響，效果確定，心中沒有任何疑慮，更不會留下任何隱患。因而必須加強殉爆技術在獵除沉底雷作業中的應用研究，并在今后作戰部隊進行獵雷作業中，逐漸把殉爆沉底水雷作為獵雷作業成敗唯一的判定依據。

2 殉爆概念及殉爆制約因素分析

2.1 殉爆及殉爆距離

裝藥A爆炸后，通過惰性介質（如空氣、水、泥土等非爆炸物質）引起一定距離上B裝藥爆炸的現象叫做殉爆。裝藥A叫做主發裝藥，裝藥B叫被發裝藥，兩裝藥間能引起爆炸的最大距離R叫做殉爆距離。

2.2 實現殉爆的影響因素

根據文獻，影響殉爆的主要因素有：一是主發裝藥的性質和質量。主發裝藥的起爆能力越大，殉爆距離就越大，當主發裝藥爆轟產生的沖擊波速度大于被發裝藥的臨界爆速并有足夠的強度時，就能引起被發裝藥的爆炸，因此主發裝藥的爆熱、爆速愈大，密度越大，裝藥量多，所形成的沖擊波壓力與沖量就愈大，則引起殉爆的能力也就愈大；二是被發裝藥的性質。影響殉爆距離的主要因素是被發裝藥的爆轟感度，它的爆轟感度越大，則殉爆能力越大。因此，凡是影響被發裝藥爆轟感度的所有因素，如密度、裝藥結構、力度大小、化學性質等都影響殉爆距離；三是主發裝藥與被發裝藥之間的連接方式。當主發裝藥與被發裝藥之間用管子連接時，也能使殉爆距離增大；四是包裝外殼的影響。主發裝藥有外殼時，殉爆距離可以增大，這是由于阻止了爆轟產物的側向飛散。而被發裝藥有外殼包裝時，一般殉爆距離增大，因為包裝減弱了沖擊波和產物對裝藥的作用；五是介質的性質。彈性好的介質，傳遞能量效果好，吸收的能量小，因而殉爆距離大，而一般不容易壓縮的介質，沖擊波在其中損失的能量多，能量衰減容易，因而殉爆距離小。介質對殉爆距離的影響文獻[3]進行過介紹。主發裝藥和被發裝藥都是苦味酸，主發裝藥密度1.25g/cm3，藥量20g，紙外殼，被發裝藥密度1.0g/cm3，實測結果如下表。

表1 介質對殉爆距離的影響

3 殉爆技術在獵雷作業中的應用研究

根據文獻[2]，殉爆距離可以用下式計算：

R=K1■ （1）

式中R-殉爆距離（m）；G-主發裝藥量（kg）；K1-與炸藥性質、裝藥條件、介質性質有關的系數

滅雷炸彈通常選用梯黑炸藥或B型炸藥，裝藥量也不一樣。為研究方便，我們以滅雷炸彈裝B型炸藥共30kg，裝藥密度？籽=1.65～1.71g/cm3為例來進行分析。

滅雷炸彈30kg炸藥的TNT當量為：

Gw=■·G （2）

式中 Qv-B型炸藥的爆熱；Qw-TNT炸藥的爆熱

根據文獻[2]

■=1.122

代入（2）式得

GW=33.66kg

下面通過三種方法來對滅雷炸彈的殉爆距離進行分析。

3.1 利用空氣中TNT炸藥的殉爆系數進行分析

根據文獻[1]裝藥密度為1.6g/cm3的梯恩梯作為主發裝藥與被發裝藥，并于被發裝藥上插一雷管時，當主發裝藥在空氣中爆炸時，能夠引起被發裝藥爆炸的殉爆系數K1=1.3。因滅雷炸彈裝藥密度？籽=1.65～1.71g/cm3，比？籽=1.606g/cm3 TNT炸藥密度大，起爆效果會更好，但在計算中我們仍取K1=1.3。

33.66kgTNT在空氣中的殉爆距離為：R=K1■=7.54m

由表1可知，兩裝藥其它條件不變的情況下，改變裝藥間的介質，在空氣中的殉爆距離為水中的7倍。由此可以推導出滅雷炸彈在水中對沉底雷（裝藥為300kgTHL炸藥）的殉爆距離為：

R=1.08m

3.2 利用相似定律進行分析

應用表1及相似定律我們來導出水中33.66kg苦味酸（其它條件不變，只是質量增大）的殉爆距離。

相似定律確認：若用來測量沖擊波壓力及其它特性的長度和時間的比例尺與藥包的尺寸均增加相同的倍數，則這些特性將不變。例如，在距離邊長0.3m的立方體藥包3.0m外測得的沖擊波的壓力和持續時間，應當等于在距離邊長0.6m的立方體炸藥包6.0m處經過比原來大一倍的時間間隔測得沖擊波的壓力和持續時間。因而，對于線性尺寸增加1倍（重量增加8倍）的藥包，測點距離增加一倍時，按絕對單位測得的時間也增加一倍。

對于33.66kg的苦味酸比20g苦味酸增加

K=■=1683倍。

因壓力和持續時間均不變，則33.66kg苦味酸的殉爆距離應為

R=■×0.04=0.47m

由于B型炸藥爆熱、爆速比苦味酸大，而滅雷炸彈裝藥密度？籽=1.65～1.71g/cm3，也比？籽=1.25g/cm3大，因此，B型炸藥水中殉爆距離應大于0.476m。

3.3 應用法國PAP104獵雷系統的戰技指標進行分析

以前，我國有關水下爆炸破壞水雷破壞參數通常都只考慮基于臨界壓力Pm，即使水雷失效的最小沖擊波峰值壓力，Pm一般取Pm=16.8Mpa。該數值經過實戰檢驗，曾經被認為是保守和可靠的。但有資料研究表明，單一考慮臨界壓力Pm有時會得出錯誤結論。還應當引入沖擊因子這一衡量標準。目前在相應的破壞效果研究中都已引入了沖擊因子SF這一概念。SF計算公式如下：

SF=■ （3）

式中SF-沖擊因子；K-海底反射系數；G-炸彈裝藥量（kg）；R-炸心距目標距離（m）

法國的PAP104獵雷系統使用了裝藥約100kg的滅雷炸彈，保證在2m距離處引爆水雷裝藥，此時的沖擊因子達到5，沖擊波峰值壓力達到135.2Mpa。

由（3）式可以推出

K=■=1

炸彈在海底爆炸比在水中爆炸，沖擊波能量能增加10%～20%，因此海底反射系數可在K=1的基礎上略有增加，在下面計算中我們取K值為1.1。

對于33.66kgTNT炸藥其SF為：

SF=■=■=■

令SF=5則R=1.25m

下面我們計算33.66kg炸藥爆炸產生的沖擊波峰值壓力

Pm=533（■）1.13×9.8×104 （4）

將G=33.66kg，R=1.25m代入上式得

Pm=154.03Mpa

由于R=1.25m處的沖擊因子SF=5，Pm=154.03Mpa，大于法國PAP104滅雷炸彈的沖擊因子SF=5，Pm=135.2Mpa的數值，因此，我們可以相信滅雷炸彈在1.25m范圍內能夠使沉底雷爆炸。

4 結束語

分析以上三種情況，第三種情況應與實際情況最為接近，我們可以認為，在不考慮沉底雷布放深度影響的情況下，滅雷炸彈對沉底雷的殉爆距離約為1.25m，也就是說，將滅雷炸彈投放在距沉底雷1.25m范圍之內，可殉爆沉底水雷。若考慮沉底水雷布放深度的影響，隨著布放深度的增加，其殉爆距離應逐漸增大。

參考文獻

[1]鐘永峰.關于水下爆炸對水雷破壞參數的探討[J].宜昌：第710研究所，1997.

[2]黃貞皆.炸藥與火藥[M].武漢：海軍工程學院印刷，1980.

[3]孟祥嶺.水雷兵器總體設計原理[M].武漢：海軍工程學院印刷，1981.

作者簡介：付德強（1970-），男，本科，工程師，主要研究方向為武器系統試驗。