申春迎, 黄 谦, 刘世俊

(中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999)

1 引 言

撞击安全性和热安全性是评价炸药安全性的两个重要指标。撞击安全性可用落锤撞击感度试验、苏珊试验、滑道试验、冲塞试验、枪击试验、Steven试验[1]等表征,热安全性可用火烧试验、慢烤试验、一维热爆炸试验(ODTX试验)[2]、多尺度热爆炸试验(STEX试验)[3]等评价。这两类试验都无法预估炸药在撞击与火灾综合作用下是否会发生燃烧、爆炸等反应。近年来,国内外相继开展了高温下炸药高速撞击安全性的研究。Kevin S. Vandersall 等[4]研究了PBX-9501在150 ℃时的冲击安全性和点火增长模型。代晓淦等[5-7]研究了高温下HMX基PBX-2炸药柱在260～320 m·s-1的小弹丸撞击剪切摩擦作用下的响应特性。研究结果表明,温度对其撞击响应影响明显,PBX-2炸药在75 ℃和105 ℃时的撞击剪切安全性比常温下好,但在160 ℃和195 ℃时会明显变差。Sandusky等人[8]研究发现,在直径19 mm的钢球撞击挤压作用下,PBX-9502炸药在240 ℃时发生爆轰反应的临界撞击速度较常温有所降低。在实际运输和使用过程中,武器弹药经常面临低速撞击和/或火灾事故的威胁。其战斗部中的炸药一旦发生反应后果严重,因此研究炸药在热与低速撞击复合作用下的安全性对于预估武器在火灾、低速撞击下的响应是非常必要的,但目前这方面的研究还很少。

为了获得HMX基PBX炸药在热与低速撞击复合作用下的响应特性,设计了一种炸药片热与落锤撞击复合试验装置(国家发明专利号: ZL 201310236392.7)。利用该试验装置对PBX炸药进行了温度为20～170 ℃、落锤质量为50 kg、撞击速度0～14 m·s-1的热与落锤撞击复合试验。……