DNAN 基含铝炸药烤燃实验与数值模拟
2021-06-03段卓平白孟璟黄风雷
吴 浩,段卓平,白孟璟,黄风雷
(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081)
1 引言
发展钝感炸药是世界各国弹药发展的重点,是世界弹药发展过程的必然结果[1]。熔铸炸药广泛应用于各类弹药,其中2,4‑二硝基苯甲醚(DNAN)凭借其低感度、低成本、高能量、高安全性的优势,使得DNAN基熔铸炸药成为当代熔铸钝感炸药的代表[2-3]。RB‑2X(DNAN/奥 克 托 今(HMX)/铝(Al)/黏 结 剂)和RM‑2X (DNAN/HMX/3‑硝 基‑1,2,4‑三 唑‑5‑酮(NTO)/Al/黏结剂)炸药是我国新研制的两种DNAN基熔铸炸药,研究其热响应特性对于该炸药的推广应用和继续研发新型钝感炸药具有重要意义。
国外针对DNAN 炸药研究较早,但主要面向研制钝感炸药配方[4-6],美国研发了一系列以DNAN、HMX或黑索今(RDX)、高氯酸铵(AP)为基的低成本降感PAX 熔铸炸药(picatinny arsenal explosive),澳大利亚研制了以DNAN/N‑甲基‑4‑硝基苯胺(MNA)为基的ARX‑4027(39.75%DNAN/60%RDX/0.25%MNA)熔铸炸药。近年来国内针对DNAN 也展开了相关研究,王 红 星[2]对DNAN 进 行 烤 燃 实 验,分 析 得 出DNAN 在热感度和热安全性上优于梯恩梯(TNT)。陈朗[7]、马欣[8]等对DNAN 单质炸药进行烤燃实验和模拟计算,确定了DNAN 炸药的物性参数和反应动力学参数。马欣[8]通过对两种DNAN/HMX 配方炸药进行烤燃实验,建立了考虑DNAN 固液相变、HMX 晶型转变和多步热分解等机制的多组元熔铸炸药热反应计算方法,计算显示DNAN 在366 K 时发生固液相变,HMX 在449 K 时发生晶型转变。此外其他学者[3,9-10]也开展了关于DNAN 基RDX 熔铸炸药烤燃实验和数值模拟研究,结果表明随升温速率增加,炸药相变温度缓慢增大,最后趋于定值,同时炸药点火温度也缓慢升高;装药尺寸对响应温度也有明显影响;……
