影響環形聚能裝藥侵徹能力的單因素分析及正交優化設計

吳海軍,王可慧,柯 明,楊 慧,李 明,段 建,張慶明

(1. 北京理工大學 爆炸科學與技術國家重點實驗室,北京 100081;2. 西北核技術研究所,西安 710024)

環形聚能裝藥是一種特殊結構的線性聚能裝藥,具有體積小、破甲能力強及侵徹孔徑大的特點,能實現對靶板的大口徑開孔,其獨特的作用效果受到了國內外學者的關注。Chick等[1]將線性聚能裝藥彎曲為環形形成環形射流,但實驗中發現這種方法形成的射流不穩定。針對環形聚能裝藥的非對稱性導致射流內偏的現象,根據等動量守恒原則,吳成等[2]提出了內壁加厚或外壁減薄使藥型罩內外壁質量相等的質量補償設計方法;王成等[3]設計的W型聚能裝藥不僅內外壁質量相等,且對應的裝藥質量也相等;段嘉慶等[4]使內外壁頂部厚度相同,外壁底部厚度減為頂部2/3,內壁底部厚度稍減,確保內外壁壓垮同步,在一定程度上克服了環形射流易偏斜及斷裂的問題。為進一步提升環形射流的侵徹能力,王偉力和李永勝等[5-7]采用數值模擬方法對環形聚能裝藥的藥型罩材料、藥型罩錐角、起爆控制、裝藥形狀及炸高等因素分別進行了研究,指出60°錐角及柱錐狀裝藥的環形聚能裝藥對靶板的切割效果最理想。吳建宇等[8]、吳海軍等[9]和何降潤等[10]分別研究了炸高、環形同步起爆點數、殼體厚度及材料(鋁、鋼或鎢)對環形射流成型和侵徹深度的影響;王成等[11]分析了起爆環直徑和裝藥長徑比對鋁合金環形聚能裝藥成型過程的影響。……