多點水中陣列爆炸沖擊波的傳播特性

胡宏偉，王 健，馮海云，李道奎，郭洪衛

（1. 國防科技大學空天科學學院，湖南 長沙 410073；2. 西安近代化學研究所，陜西 西安 710065；3. 北京系統工程研究所，北京 100101）

1 引言

陣列爆炸通過控制若干爆炸單元的起爆位置和起爆時序，使爆炸毀傷元素在時間、空間維度優化分布和聚焦疊加，以提高彈藥的爆炸能量利用率和毀傷效能。陣列爆炸技術的優勢主要體現為:一是爆炸能量的優化分布，擴大了有效毀傷區域，提高了爆炸能量的有效利用率；二是多毀傷元產生同時或時序的累積毀傷作用，提高了爆炸能量轉化為毀傷效應的效能；三是爆炸場中毀傷特征參量的多矢量疊加，增強了局部區域或特定方向毀傷元的強度［1］。

陣列爆炸技術應用的初始推動力是深侵徹鉆地核武器對深層地下堅固戰略工程的破壞效應研究，主要是利用多彈爆炸沖擊波的聚焦效應擴大彈藥的毀傷區域或特定區域的強度/特性方向的作用深度。美國核防局專家Philips 和Bratton 的研究報告指出［2］，7 枚當量50 萬噸核彈地下500 m 深度同時爆炸，應力大于51 MPa 的區域超過1 km2，高應力區范圍是單枚彈爆炸所無法比擬的，特定區域內多彈爆炸形成的高壓力峰值比單彈爆炸要高出3～4 倍，甚至8 倍以上。美國Sandia 實驗室通過大量的模擬計算和化爆模擬試驗［3］，分析了7 枚50 萬噸核鉆地彈呈六角形布置（六邊形每個角1 枚，幾何中心1 枚，爆深12 m，間距400 m）的爆炸聚集效應，發現7 枚50 萬噸核鉆地彈陣列爆炸的聚集地沖擊效應與2000 萬噸單枚核彈爆炸產生的地沖擊效應相當，爆炸效應提高了6 倍；……