試論不同裝藥戰斗部殼體對水中兵器的爆炸威力

劉旭東 蘇文國

摘要：為進一步提升部隊武裝水準，在實際的工作中，需要進行多種訓練。其中，在水中兵器訓練中，不同裝藥戰斗部殼體，所帶來的爆炸威力不同。為明確水中兵器具體爆炸威力，應借助實驗方式，從爆炸波峰值、沖擊波能以及總比能量多種角度進行分析，并對參數進行整理，從而分析影響戰斗部殼體因素，有利于研究水中兵器爆炸威力。

關鍵詞：裝藥戰斗部;水下爆炸;殼體;爆炸威力

在水下兵器應用過程中，所產生的爆炸會帶來較大沖擊波與氣泡脈動壓力值，上述兩種爆炸產生的波體都會對特定物體帶來打擊，并帶來極大損傷。而在水中兵器爆炸過程中，兵器內部填裝炸藥的金屬殼體，會受到爆炸影響，這些殼體厚度、特性不同，所帶來爆炸影響存有較大差異，研究戰斗部殼體爆炸產生的威力十分必要。基于此，本文借助相同成分炸藥，進行水下爆炸實驗，對比高裸炸藥強度鋁殼水下爆炸進行相關實驗，希望能夠為部隊水下爆炸威力提供更多可參考意見。

1.水下兵器爆炸實驗方式

在本次實驗過程中，以某城市碼頭為實驗地點，在實驗過程中，選用復合型PBX、TNT、熔梯黑鋁、熱塑梯黑鋁等幾種材料，開展水下兵器爆炸實驗[1]。在本次實驗過程中，在裸炸藥實踐中，所選用的炸藥形狀為圓柱體，具體水下兵器爆炸參數內容如下所示：

在本次實驗中，借助傳感設備，分別收集不同測量點的炸藥在水下帶來的沖擊波壓力數據[2]，在具體實驗過程中，可以借助吊車對電纜進行測試，并在這一過程中，將傳感器帶來的壓力、爆炸方式以及炸藥包放入相同深度水域，應在這一過程中，盡量保障水域與自然環境一致，確保實驗整體環境相同，從而最大限度規避海流等因素帶來的影響。與此同時，在實驗海域，針對每種炸藥分別進行實驗，并設置10個實驗測試點，并將炸藥包放置在不同水深中，以20米為炸藥包間隔。在帶殼戰斗部實驗過程中，應保障裸炸藥實驗具有相同沖擊因子，并結合因子對爆炸威力進行充分對比。因而，在水深實驗中，實驗所選取水深部分，應當大于裸炸藥深度，在帶殼戰斗部實驗中，可以選擇7處實驗點，并將傳感器放置于尼龍繩浮球下方，而實驗所用攬勝另一部分，應做好固定工作，可以將其固定于靶船舷內部，并將另一部分懸吊炸藥安置于浮筒之上，并將傳感器炸藥距離進行分割，從而進行對比實驗。

2.無限水域中當量（無殼）爆炸特性

在水下兵器爆炸實驗中，爆炸所產生的能量，可以將其分為兩大部分。其一，為水下兵器爆炸實驗所產生的沖擊波能，而另一部分，則為水下爆炸產生的氣泡，這些氣泡被稱之為氣泡能[3]。在相同水域中，無論是深度還是距離，都能夠借助傳感器傳回，并對爆炸產生的能力進行收集與測量，明確兩種能量變化產生的氣泡脈動周期。在實驗數據處理過程中，對數據進行分析與處理，從而得到水下兵器爆炸總量，對總能量進行分析。在具體實驗過程中，根據各項整理數據，能夠在最短時間內找到能量峰值壓力與距離因子之間存在的關系，并在對比分析中，得到不同炸藥之間沖擊波變化與衰減規律。在不同測量點中，應當整理峰值藥理與多項數據，最終形成擬合，得到不同炸藥在有限海域中的衰減規律，并最終得到沖擊波能，沖擊能公式如下所示：

其中，爆炸峰值壓力為Pm，要想得到個更為精準數據，在實際的爆炸實驗中，應結合海水密度與水聲速，對各種炸藥的沖擊波能進行計算，并將得到的各項數據進行對比，從而得到不同數據對有限海域不帶殼炸藥威力。

3.無限海域戰斗部（帶殼）水下爆炸特征

在實驗過程中，所應用的測量設備與裸炸藥具有一致性，其中，存在的不同部分為，裸炸藥實驗海域近案，而戰斗部帶殼實驗在海域深水中，海域不同，無論是海水密度還是海水爆炸，都與有限海域存在較大差別。戰斗部海上爆炸實驗中，四種炸藥產生的沖擊波與爆炸距離如下圖所示：

對上述不同炸藥產生威力數據進行整理，并將其繪制成圖。其中，從圖（a）中可以看出，不同的戰斗部水中產生的沖擊力逐漸呈現衰減態勢，其峰值波動相對穩定，四種炸藥峰值波動大小如圖所示。如峰值最高為熱塑梯黑鋁，峰值最低為TNT，這些不同的裸炸藥沖擊力大小存在一定差異。但是，在圖（b）中進行分析，作為復合材料的PBX與TNT之間的差異并不大，在進行裸炸藥對比實驗中，對這些數據進行分析，能夠得到幾種炸藥的不同沖擊能、氣泡能以及總能量。在數據整體與對比中，炸藥沖擊能各項參數變化能夠直觀呈現[4]，對這些能量變化進行分析，這些能量變化，主要用于炸藥加熱、爆炸與燃燒。由此可知，在帶殼戰斗部實驗過程中，各項炸藥對水中兵器爆炸帶來影響極大。除去沖擊波從大到小不同，其順序排列與各項參數都相同。通過對比可知，上述四種戰斗部沖擊波壓力隨著爆炸距離與深度不斷衰減，除去指數與系數不同，其他結果相對一致。此外，在帶殼戰斗部實驗中，環境與測試系統，對實驗具有一定影響。

結束語：在不斷深入研究過程中，能夠得到四種炸藥與帶殼戰斗部實驗基本特性。對水下兵器帶殼戰斗部爆炸峰值與壓力進行分析，壓力處于衰減過程，除去系數與指數不同，裸炸藥各項峰值從大到小排列。其中，峰值最大為熱塑梯黑鋁，最小為TNT。不同的裝藥戰斗部殼體，對于水下兵器帶來的影響不同，爆炸威力存在一定差異。殼體對整個實驗具有較大影響，這些殼體能量，多應用于戰斗部殼體燃燒。

參考文獻：

[1]劉海波，鐘強暉，劉揚.一種水中兵器的指標分析方法探討[J].海軍工程大學學報，2019，31（02）：95-99.

[2]劉小西，蔡自剛，朱澤，郭勍.水中兵器貯存壽命評價方法研究[J].電子產品可靠性與環境實驗，2018，36（05）：47-51.

[3]許波建.依托資源 精心管理 打造優秀的裝備技術專著——《水中兵器技術叢書》出版有感[J].科技風，2018（04）：215-216.

[4]張姝紅.一種可用于水中兵器爆炸毀傷實驗的高速攝影系統[C]. 中國力學學會，2017（06）：230-237.