利用聚能射流銷毀大壁厚彈藥試驗研究

[日期:2011-07-28]   來源:中國爆破網  作者:鄂爾多斯爆破信息網   閱讀:143[字體: ]

 

宋桂飛,李成國,夏福君,王韶光,肖東勝

(軍械工程學院軍械技術研究所,石家莊050000)

 

摘要:根據待銷毀彈藥壁厚較大的特點,經分析論證,選用了特制的聚能引爆器對其進行炸毀。本文對聚能射流銷毀大壁厚彈藥的可行性進行了分析,并做了現場試驗。銷毀試驗證明,利用聚能射流可以有效地銷毀大壁厚彈藥。

關鍵詞:聚能射流;大壁厚彈藥;銷毀

 

1        

在彈藥科研生產、兵器試驗、部隊訓練、勤務處理、修理處廢、后方倉庫儲存供應保障以及地方基礎設施建設中,經常會出現不同姿態不同狀態不同地形條件下的射擊未爆彈、跌落彈藥、事故彈藥、技術處理障礙彈藥以及歷史遺留的舊雜式彈藥和不明技術狀況危險******。這些彈藥中有一類口徑較大、質量較重、裝藥量較少、彈體厚度較大、彈體堅硬的彈藥,需要采用炸毀方法加以銷毀。通常,彈藥炸毀按照國軍標《報廢通用彈藥處理技術規程》[1],采用爆破坑殉爆銷毀,即根據所炸毀彈藥的彈徑、數量、裝坑堆碼方法及地形條件挖掘爆破坑,依照裝坑原則將彈藥堆碼裝入爆破坑內,再將預先準備好的引爆****包放置并掩埋好,通過火力法或電力法實施引爆銷毀。這種方法最突出的優點是一次性銷毀處理量大,能夠滿足空曠地帶大批量報廢彈藥炸毀需求;但所用的引爆****量較多,特別是為保證單發大壁厚彈藥炸毀完全徹底,一般要增大23倍藥量采取挖深爆破坑,這一方面增大了爆炸附加破壞效應,同時對于不能振動或轉運的未爆彈而言,挖深爆破坑也是不可行的。大量的炸毀實踐表明,這類大壁厚彈藥難以殉爆,急需探索一種操作簡便、效果好的新方法予以銷毀。

 

2   聚能射流銷毀大壁厚彈藥可行性分析

聚能效應原理早已為人們所認知。在工程爆破領域,線性聚能切割器廣泛應用于巖石切割開采、建筑物拆除、凍土鉆孔、水下清障等工程目的。線性聚能切割器是一種圓柱體或長條形,底部有金屬藥型罩的聚能穴裝藥結構,藥型罩形狀可以是圓弧形或各種不同頂角的楔形[2]。線性聚能切割器的作用原理是[2]:聚能裝藥起爆后,爆轟波沿著裝藥的縱方向傳播,同時以10GPa以上的壓力向藥型罩方向運動,金屬藥型罩在極高的壓力下形成金屬流,并在對稱聚能穴的中心面上產生碰撞疊加,形成向裝藥底部的高速運動薄片狀金屬射流,從而具有能量集中、速度快、切口小、切割深度大的特點。同時,線性聚能切割器結構輕巧、金屬射流一致性好、侵徹深度大、易于加工和制作、使用方便,可以按照破壞對象的形狀和結構改變裝藥的長度,使之與爆破對象相匹配,從而獲得極佳的爆破效果。國內相關單位[3]利用線性聚能切割器銷毀廢舊彈藥、排除啞彈的實踐表明:線性聚能切割器產生的射流在切割穿透彈體后,剩余射流繼續侵徹彈丸裝藥,促使裝藥引爆或失去爆炸性能,從而達到銷毀彈藥目的。

依據聚能效應原理,設計了一種不同于線性聚能切割器的聚能引爆器,它采用軸對稱裝藥結構,選擇聚黑****作為聚能裝藥,采用截錐形紫銅藥型罩,殼體為工程塑料。在結構上,它比線性聚能切割器更易于在有限的彈體接觸面積上安裝使用,尤其適用于埋在土中或不能振動、轉運等特殊條件下的彈藥炸毀。

通常在廢舊彈藥炸毀作業中,主要依據待炸毀彈藥是否被完全引爆來評判炸毀效果,這是最基本的評定依據。有時也以待銷毀彈藥中的引信、****、傳爆藥、彈丸裝藥等含能材料是否完全引爆,安全威脅是否消除作為炸毀完全徹底的依據。因此,聚能引爆器必須具備侵徹彈體、引爆彈丸裝藥兩種能力。

依據射流侵徹理論,運用經驗公式對射流侵徹能力進行了初步估算,聚能引爆器有關參數如下:射流質量為O27g,射流長度100mm,射流頭部速度7800ms。由此可見,該聚能引爆器形成的聚能射流足以侵徹壁厚50mm以下的彈體,其引爆彈丸裝藥能力有待試驗驗證。經上述分析,根據所要銷毀的大壁厚彈藥特點,選用了特制的聚能引爆器、導爆管起爆系統作為本次銷毀作業的********。

 

3   試驗實施

(1)準備工作。選擇某報廢彈藥銷毀機構炸毀場作為本次炸毀試驗場地。該炸毀場位于山谷中,建有鋼筋混凝土爆炸洞。防護掩體與爆炸洞相距約100m,中間有山體相隔,能夠有效防御破片和沖擊波的傷害。在爆炸洞防護墻上安裝攝像頭,便于在防護掩體內遠程觀察炸毀情況。在炸毀場外圍設置警戒哨,防止無關人員進入炸毀現場。為防止火災發生,事先將周圍山坡方圓10m左右的雜草清除,還專門設置了火情觀察哨、配備了滅火工具。

(2)聚能引爆器與彈丸設置。為檢驗聚能引爆器銷毀能力和導爆管起爆系統起爆能力,在炸毀大壁厚彈藥之前,先炸毀了1發壁厚約10mm的彈藥(簡稱A彈藥)。試驗時,將A彈藥懸掛在鋼管上,距離水平地面約1m,聚能引爆器緊密固定在彈藥頭部約50mm處,如圖1所示(略)。在炸毀大壁厚彈藥時,將大壁厚彈藥頭部埋人土中,聚能引爆器緊密固定在彈藥最大圓柱部處,如圖2所示(略)。

(3)起爆系統連接。將****插入聚能引爆器****孔中,固定****壓帽,用二通連接導爆管起爆系統,檢查導爆管網路是否有折彎、摔壞等現象。

(4)點火起爆。待確認炸毀場內全部人員撤離隱蔽到防護掩體后,起爆導爆管起爆系統。

(5)清理火場。通過監控系統確認炸毀成功與否,待爆炸煙塵散盡,進入爆炸洞內清理火場。炸毀結果表明:A彈藥被完全引爆,彈體破裂形成破片,如圖3所示(略);大壁厚彈藥彈體被穿透,頭部開裂,彈丸裝藥完全引爆,如圖4所示(略)。試驗結果表明,該聚能引爆器形成的射流能夠侵徹穿透彈體并引爆戰斗部內含能材料,消除彈藥固有危險性,達到銷毀的目的。

 

4   結語

通過聚能射流銷毀大壁厚彈藥試驗,我們的體會是:

(1)利用聚能射流銷毀大壁厚彈藥具有安全性高、勞動強度低、炸毀可靠性好,起爆系統設置簡單、操作使用簡便等優點。

(2)要進一步優化改進聚能引爆器結構設計,滿足特殊地形條件下彈藥銷毀。采用密封技術,滿足水下未爆彈銷毀需求;采用組合化聚能裝藥設計,滿足不同種類彈藥銷毀;配備全向支架實現聚能引爆器與待銷毀彈藥非接觸炸毀。

(3)從銷毀原理人手,通過優化選擇藥型罩材料、形狀和結構,探索大壁厚彈藥從爆炸銷毀到燃燒銷毀轉變,減少破片產生和爆炸銷毀的負面影響。

 

參考文獻:

[1]總裝備部通用裝備保障部.《報廢通用彈藥處理技術》[M].北京:解放軍出版社,20048184

[2]葛勇,付天光,楊智廣,等.聚能切割銷毀廢舊炮彈[J].工程爆破,200612(4)7476

[3]任新見,李林,汪劍輝.一種銷毀啞彈的聚能射流設計[J].爆破,2008,25(4)8284.

[4]史秀志,李山存,陸廣,等.聚能藥包爆破切割大型銅塊體的工程實踐[J].工程爆破,200612(4)4749

摘自《工程爆破》總第61


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