裴红波,黄文斌,覃锦程,张 旭,赵 锋,郑贤旭

(中国工程物理研究院流体物理研究所,四川 绵阳 621999)

考虑反应区的炸药爆轰反应过程，一般利用Zeldovich-von Neumann-Doring(ZND)模型进行描述。按照ZND模型，未反应炸药在先导冲击波作用下会迅速发生反应，爆轰前导冲击波阵面之后是一个压力迅速下降并且不随传播距离变化的定态反应区，接着是压力下降较慢的自相似非定态Taylor波，如图1所示。通过测量炸药的爆轰反应区可以获取较准确的爆压、von Neumann (VN)峰处的未反应冲击雨贡纽数据和高压下炸药的反应速率等信息，这些数据对炸药爆轰过程的精密建模以及武器的设计具有重要意义。为了测量炸药的爆轰反应区结构，已提出了很多方法，包括自由面速度法[1]、电磁粒子速度计法[2]、电导率法[3-4]、光电法[5-6]、激光干涉测速法[7-12]等。目前最常用的是激光干涉测量炸药爆轰产物界面粒子速度方法，该方法将界面粒子速度随时间的变化与ZND爆轰模型中的压力分布假设相对应，将速度曲线中出现的速率变化折点看作爆轰波结构中的Chapman-Jouguet (CJ)点，从而得出爆轰反应结束时间，确定出爆轰反应区宽度，相比于其他方法，该方法物理过程较明确，速度和时间分辨率较高。以三氨基三硝基苯(1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene, TATB)为基的塑性粘结炸药，由于其良好的安全性能，在军事上获得了广泛的应用。不同于HMX、RDX这些理想炸药，TATB炸药爆轰反应由于存在碳凝聚控制的慢反应过程，导致其界面粒子速度曲线的拐点不明显。 Sheffield等[7]采用激光干涉仪测得了炸药与水界面粒子速度在500 ns之内的变化，结合炸药的状态方程，给出了PBX-9502炸药的反应区宽度。……