李科斌， 李晓杰,2， 闫鸿浩， 王小红， 杨晨琛

(1.大连理工大学 工程力学系，辽宁 大连 116024；2.工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁 大连 116024)

空中爆炸是爆炸力学研究中的一个基本现象，深入分析爆炸空气冲击波的传播规律，特别是凝聚炸药空中爆炸时的近场特性，对于研究武器试验、爆破工程、炸药工业等领域的安全防护问题有重要意义，如露天爆破、爆炸焊接时冲击波等有害效应的控制，爆炸容器等结构的抗爆防护设计等。

众所周知，空中爆炸时，爆轰产物高速膨胀强烈压缩周围的空气形成空气冲击波，而表征空中爆炸近场特性的特征参量包括峰值超压Δpm、比冲量i、正压作用时间t+、冲击波到达时间t′等(如图1所示)，为计算这些参量，学者们通过大量试验提出了各自的计算公式[1-8]，这些经验公式具有不同的适用范围，相互之间也存在一定的差异。

另一方面，当外界空气环境(如压力、温度、湿度、风力等)改变时，上述特征参量的规律将会随之发生变化[9]，即满足萨克斯比例定律[10]，Dewey等[11]通过调节高度模拟器中的环境压力和温度，测定了多种尺寸裸彭托利特炸药的爆炸波参数，得出的结论证实了萨克斯定律，该定律同样由Ericsson等[12-13]的实验所证实；Veldman等[14]研究了环境压力对反射冲击波超压和冲量的影响；Silnikov等[15]对比分析了高空中和常压环境下爆炸冲击波的参数变化及对飞行器的破坏影响。另一方面，Jack等[16]在炸药近旁和模拟高空情况时的试验指出，上述条件下爆炸波的性质将会发生改变，萨克斯定律此时不能用于特征参量的换算，如何准确而又完整地描述爆炸近场特征参量的变化规律是本文将要解决的主要问题之一。……