第四章 冲击波起爆

第四章冲击波起爆以《爆炸理论》中活塞压力突变扰动模型为例引入冲击波概念。冲击波起爆属热爆炸机理（化学爆炸）隔板起爆器（金属板）殉爆（中间存在空间介质）第一节均相炸药冲击波起爆

介绍起爆特性测试装置。雷管是点起爆源，产生的冲击波是球面波。平面波发生器有两种：1)组合装药；2)加惰性块。组合装药加惰性块

爆轰成长过程测定：硝基甲烷NM，冲击波推动炸药上移，炸药密度变大（能量密度加大）产生，到A点炸药未受冲击波压缩时，炸药已开始爆轰，因而密度未增加，其爆速D<特点:

1)从冲击波到爆轰波的过渡是突然发生的,两波轨迹线在分界点呈折线状；

2)在界面上的一层炸药受冲击波作用后,需经过一段时间延时再同时起爆；

3)出现超速爆轰现象。延滞期:H.W.Hubard提出冲击波起爆延滞期公式:Z——频率因子，

N——反应级数，

（反应产物温度）

Q——反应热

活化能化简

‖

‖

‖

（经初始冲击波压缩后的药温）（活化温度）

进一步简化：

对NM讲：

超速爆轰速度

其中，D0——正常爆轰速度up——质点速度

对NM（硝基甲苯）

=6.30+

+3.20由质量守衡定律：

（——冲击波影响部分炸药质量）

代入公式，则

第二节非冲击相炸药冲击起爆

非均相特点：1）界面多→冲击波有折射，反射发生；

2）多相→化学反应不可能同一。热点随温度位置的不同，产生不同热点，不产生在同一界面上，因而上下左右前后有许多热点，属多点起爆机理。起爆深度的炸药在爆轰波前而消耗掉了。区别均相非均相1）跃变（冲击→爆轰）渐变2）

(10%)无

3）炸药反应在界面薄层同时发生

热分散，先后，多点

4）热化学参数Q、E起主要作用

微观结构（均匀性等）起主要作用

5）冲击波不导电（不反应）在延滞期前

延滞期内导电（化学反应）

6）T、P↑爆炸发生（起决定作用）

T、P不起作用，决定微观结构

第三节冲击波起爆临界能量

统计数学观点，如50%爆炸能量表示临界能量：

其中k——和炸药有关的常数；

两边取对数得：

炸药内部及飞片内部存在冲击阻抗，设：

则

设飞片面积为1，时间亦为1

则（P—压力；A—面积=力；—时间）（P—飞片产生的冲击波压力）

（D—冲击波阻抗）

则=常数，该式受下列因素影响：

1）炸药种类；

2）飞片速度（>3.0GPa）临界值

3）炸药密度，（临界能量），原因：气泡少传热加速EC↑（需能量）4)(飞片厚)↑，条件：

第四节起爆深度起爆过程：

冲击波增大，趋于D，Δt→0,d→0即强冲击波起爆开始以正常爆速进行爆轰。起爆深度影响因素

1）起爆冲击压力PLn=+lnP(直线关系)装药密度和炸药粒度ρ增大增大晶体粒度增大，增大起爆深度与起爆延滞期对应关系增大Δt

增大

炸药的DDT（DeflagrationtoDetonationTransition）有关爆轰转变及炸药爆轰基础理论研究属流体力学中的二相流。

第一段平行层燃烧第二段对流燃烧也有分成I阶段DST第三段稳定对流燃烧第四段低速爆轰Ⅱ阶段阶段是SDT第五段高速爆轰

燃烧转爆轰过程激发能量→燃烧加速→压缩波→压力叠加→冲击波→爆轰

DDT=DST+SDT

燃烧转爆轰燃烧转冲击波冲击波转爆轰影响DDT过程因素1）炸药本身

PbN6<PETN<TNT<工业炸药（由易到难）2）密度

现实意义就是开展无起爆药雷管研究①选较敏感的猛炸药（662炸药、PETN、RDX）②粒度小，比表面积大（多点起爆机理），细度大③装药密度小，易湍流燃烧转爆轰，密度与粒度构成透气度（孔隙率）有最佳范围④

DDT段壳体约束强度高冲击波引爆深度计算

LA―7425炸药看成粘流体一相燃烧，另一相冲击波（两相流）冲击波起爆的临界面积（侧向稀疏波侵入）复习思考题1.试比较均相与非均相炸药起爆机理的异同。2.影响炸药冲