環形空腔對裝藥釋能與爆炸驅動特性的影響

安宣誼，董永香，葉 坪，孫啟添

(1. 江南機電設計研究所，貴陽 550006；2. 北京理工大學 機電學院，北京 100081)

環形裝藥結構主要用于一些新型戰斗部設計，如環形破片場軸向疊加戰斗部通過采用軸向階梯形環形裝藥結構使桿條具有不同的飛散速度，實現桿條在戰斗部軸截面上形成不同的環形分布場[1]；多層線性爆炸成型穿甲戰斗部(explosively formed penetrator，EFP)通常采用內部多點起爆的方式，主裝藥一般為環形裝藥結構，內部空腔可設置不同的起爆點，可提高爆炸威力[2]；環形EFP戰斗部中，環形裝藥爆炸驅動端部藥型罩可形成環形EFP[3]。在環形裝藥爆炸特性方面，相關學者已初步開展了研究，李鵬飛等[3]通過數值模擬和破甲試驗，研究了環形裝藥爆炸驅動不同形狀藥型罩的動態響應特性；胡雙啟等[4]提出了將多點同步起爆網絡用于起爆環形傳爆藥結構，顯著提高了傳爆藥柱的起爆能力。

由于內部空腔的存在，環形裝藥結構與傳統實心裝藥不同，起爆后裝藥爆轟物理場的流固耦合現象更加復雜。環形裝藥爆炸產生的沖擊波特性及爆炸驅動殼體膨脹特性等成為亟待解決的重要問題。目前，針對內部空腔對環形裝藥爆炸特性的影響規律問題缺乏系統深入的研究。對此，本文基于數值模擬方法研究了環形裝藥空腔稀疏波的產生與影響機理及內部空腔對環形裝藥釋能與爆炸驅動特性的影響規律，為基于環形裝藥結構的新型戰斗部設計提供參考。

1 數值模擬方法與校驗

本文采用AUTODYN軟件[5]通過歐拉-拉格朗日耦合法建立了相關數值計算模型，其中，炸藥和空氣采用歐拉法，殼體采用拉格朗日法。……