潘晓建，付胜华，娄文忠，李楚宝，陈朝晖，孙 君

(1.西安机电信息技术研究所，陕西 西安 710065；2.北京理工大学机电学院，北京 100081；3.北京理工大学重庆创新中心，重庆 401120)

0 引言

随着燃料空气炸药(FAE)武器的迅速发展，为进一步提高其战场作战效能，基于一次抛撒云团内实时浓度检测，并寻找最优炸点控制云团二次起爆是FAE武器引信当前研究的新方向。FAE燃料抛撒形成爆轰云团，其主要成分为铝粉和空气的气固两相混合物[1]。文献[2]在长直水平管道中进行了铝粉/空气两相混合物的爆炸试验研究，得出铝粉质量浓度230 g/m3为爆轰的最低临界质量浓度，最优爆轰质量浓度为550 g/m3。如何有效识别FAE抛撒云团浓度，是当前FAE武器引信发展的难点。目前针对FAE燃料云团分布研究主要集中在燃料抛撒的理论分析和试验研究[3-4]，特征参数包括云团形状、尺寸、湍流及扩散速度等数值仿真。由于受到抛撒作用机理复杂、测试设备不完善等因素制约，针对FAE武器云团浓度动态分布的试验检测研究还很欠缺。

FAE燃料在抛撒分散过程中，云雾浓度不可能处处分布均匀。同时，由于FAE抛撒爆燃的影响，导致测量FAE云团浓度十分困难且成本较大，因此，一般选择在标准罐体内进行FAE燃料的抛撒试验研究。文献[5—6]通过光学传感器，利用光线在不同浓度云雾中的衰减特性，判断FAE的分布浓度；然而，光线衰减特性与云雾浓度的映射关系很难确定，不能直接给出FAE的瞬态浓度分布。本文针对FAE燃料抛撒形成的铝粉/空气两相混合物云团浓度检测困难，当前实验室浓度测试方法缺乏实时瞬态检测能力的问题，提出了基于脉冲超声的FAE燃料云团浓度检测装置。……