LANL 研究了老化對PETN 雷管發(fā)火性能的影響

太安炸藥在雷管中的廣泛應用使得研究者們廣泛關注老化對其發(fā)火性能的影響。LANL 研究人員對分別使用多糖（polysaccharide）包覆和triPEON 穩(wěn)定劑的太安炸藥開展了75 ℃下加速老化一個月的老化試驗，并測量了其比表面積的變化對發(fā)火作用時間的影響。研究結(jié)果表明，上述老化條件顯著改變了未添加穩(wěn)定劑的太安炸藥的比表面積及其晶粒大小，并導致了雷管作用時間延長，但對進行了多糖包覆和添加了穩(wěn)定劑的太安炸藥的影響則很小。其中，老化使得采用了TriPEON 穩(wěn)定劑的太安炸藥老化后的雷管作用時間小幅延長，而對采用多糖包覆的太安炸藥則極少或沒有影響。而在太安炸藥中同時使用多糖包覆和TriPEON 穩(wěn)定劑時，其耐老化性能沒有比只使用多糖包覆時的效果更好。

源自：Lease N，Burnside N J，Brown G W，et al. The role of pentaerythritol tetranitrate（PETN）aging in determining detonator firing characteristics［J］. Propellants，Explosives，Pyrotechnics，2021（46）：26-38

西安近代化學研究所獲得了低速撞擊下HMX 晶體點火的不同機制

炸藥晶體的點火機制是研究炸藥點火機制的基礎。西安近代化學研究所研究人員基于可視化落錘研究了不同HMX 晶體粒徑對其點火機制的影響。通過記錄HMX 晶體受撞擊后的狀態(tài)變化，研究人員發(fā)現(xiàn)大顆粒（6.0 mm 和1.8 mm）的單顆HMX 晶體的點火熱源主要來自晶體破碎后晶體與晶體之間以及晶體碎片與撞擊面之間的摩擦，而小顆粒（0.7 mm）的單顆HMX 晶體的點火熱源則同時包括摩擦功和粘性功。研究人員采用高速相機記錄了時間間隔僅1.9μs 的HMX 晶體受撞擊后的點火過程。其高速攝影照片表明，對小顆粒HMX 晶體，其受撞擊后是先融化后點火的。

源自：Guo H F，Zhang F，Zhao C Z，et al. Influence of particle size of explosive on ignition mechanism under low velocity impact［J］. Propellants，Explosives，Pyrotechnics，2021（46）：46-51

美英研究人員通過實時微尺度X 光攝影和CT 技術獲得了HMX 基PBX 在加熱條件下的炸藥熱損傷演化情況

炸藥在加熱條件下的損傷程度及其發(fā)展是炸藥點火后烈度演化的重要影響因素。美國LANL 和英國曼徹斯特大學通過實時微尺度X 光攝影和CT 技術獲得了HMX 基PBX 在加熱條件下的炸藥損傷演化情況。該研究對比了兩種不同粘結(jié)劑體系和約束對其損傷演化的影響。研究結(jié)果表明，炸藥的孔隙損傷主要來自HMX 晶體與粘結(jié)劑界面的脫粘和化學反應分解。這些孔隙損傷可以連通起來，為炸藥的烈度演化提供能量傳輸通道。強約束和耐熱粘結(jié)劑將削弱上述過程，限制孔隙損傷的發(fā)展和演化，進而降低熱損炸藥的滲透率。

源自：Parker G R，Eastwood D S，Storm M，et al. 4D micro-scale，phase-contrast X-ray imaging and computed tomography of HMX-based polymer-bonded explosives during thermal runaway［J］. Combustion and Flame，2020（226）：478-489.

LANL 研究人員獲得了高強約束下PBX-9501 的特征烈度響應

受約束炸藥點火后的烈度演化上限對武器安全性評估極為重要。為了探究熱刺激下裝藥的烈度響應上限，LANL 在已有研究和認識基礎上，開展了高強約束（靜態(tài)約束強度不低于350 MPa）下炸藥烈度演化上限的研究，探究熱點火后強約束下PBX-9501 炸藥是否發(fā)生DDT 轉(zhuǎn)變。研究對比了高強約束下的PBX-9501 在雷管起爆、慢烤自點火和常溫激光點火三種狀態(tài)下的響應特征。研究結(jié)果表明，以雷管起爆下的烈度響應作為基準，則強約束下慢烤自點火的PBX-9501 可以發(fā)生DDT 轉(zhuǎn)變，而常溫激光點火則未能發(fā)生轉(zhuǎn)變。雖然常溫激光點火與雷管直接起爆下PDV 測得的殼體膨脹速度時間歷程有明顯區(qū)別，但最終的殼體速度卻相差不多。研究人員指出，過去基于殼體最終膨脹速度判斷是否發(fā)生爆轟是過去數(shù)年對DDT 條件認識錯誤的影響因素。

源 自：Holmes M D，Heatwole E M，Rettinger R，et al. Heavily confined PBX-9501 experiment report FY2020. LANL technical report，LA-UR-20-29243（2020.11）.

北京理工大學研究人員通過X 光拍攝了RDX 基含鋁炸藥受射流侵徹后的爆炸響應

炸藥受高速射流侵入后的烈度響應是彈藥安全性防護設計的基礎。北京理工大學研究人員通過X 光攝像記錄了射流侵入后，RDX 基含鋁炸藥的爆炸響應過程。通過與仿真結(jié)果的對比，獲得了蓋板厚度和溫度對RDX 基含鋁炸藥沖擊起爆行為的影響。研究結(jié)果表明，裝藥的沖擊波感度隨裝藥溫度升高而降低；同時，蓋板厚度為2 mm 時，裝藥將在受到高速射流沖擊后迅速發(fā)生爆轟，且位置緊鄰蓋板底部；蓋板厚度為27 mm 時，裝藥并不在射流撞擊后即發(fā)生瞬態(tài)爆轟，而是在弓形沖擊波作用后發(fā)生爆轟，且最初爆炸位置距離裝藥上端面有一定距離。

源自：Zhao P，Chen L，Yang K，et al. Shaped-charge Jet-initiation of covered RDX-based aluminized explosives and effect of temperature［J］. Propellants，Explosives，Pyrotechnics，2020（In press）. https：//doi.org/10.1002/prep.201900378

LANL 研究人員研究了HMX 含量對炸藥爆轟性能的影響及不同含量間的相似關系

LANL 研究人員通過測量PBX 9012 和PBX 9501 的爆轟性能和飛片性能，研究了二者HMX含量5%的差異對上述性能的影響。研究結(jié)果表明，在HMX 含量差異顯著的多種炸藥配方的爆轟性能之間存在相似關系。該相似關系表現(xiàn)為，多種炸藥配方HMX 的質(zhì)量含量與其爆轟速度的平方之間均存在幾乎線性的關系。研究人員進而提出了HMX 含量的改變將系統(tǒng)性地整體偏移炸藥配方可以用于對外做功的能量。文章提出的炸藥配方爆轟性能間的相似規(guī)律可以用于預測含有惰性或低含能粘結(jié)劑的炸藥組成相近的炸藥的爆轟性能。

源自：Anderson E K，Chiquete C，Jackson S I，et al. The comparative effect of HMX content on the detonation performance characterization of PBX 9012 and PBX 9501 high explosives. Combustion and Flame，2021（230）：111415.

美國研究人員發(fā)布了新的鈍感炸藥鑒定試驗及其背后的物理機制認識

LANL、LLNL、Sandia 三大國家實驗室和Pantex 工廠等機構的研究人員，基于其對炸藥安全性響應機制的最新認識，聯(lián)合發(fā)布了新的鈍感炸藥鑒定試驗。鑒定試驗共分為燃燒轉(zhuǎn)爆轟、沖擊起爆、滑道和子彈撞擊試驗。其中，在燃燒轉(zhuǎn)爆轟和沖擊起爆試驗中增加了將待測炸藥完全熱透再開展相應試驗的技術要求，從而考慮了HMX 等的晶相轉(zhuǎn)變對炸藥敏化的影響，使兩種試驗的測試結(jié)果更符合真實作戰(zhàn)場景下的危險工況條件。而對滑道試驗則略有放松，允許IHE 的鑒定標準包含不發(fā)生擴展或隨后熄滅的點火位置的存在?？紤]到子彈撞擊難以導致沖擊起爆行為，因此，對于子彈撞擊的通過標準則略有加嚴，僅允許炸藥在受子彈撞擊后發(fā)生不高于燃燒的反應。

源自：Dickson P，Gresshoff M，Holmes M，et al. IHE material and IHE subassembly qualification test description and criteria. Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL-TR-679331REV-1，2020；Los Alamos National Laboratory，LA-UR-15-29238，2020.

Sandia 實驗室研究人員建立了B 炸藥的熱響應模型

裝藥的熱安定性及其在火燒條件下的熱響應過程是鈍感彈藥設計的關鍵基礎。作為美軍裝備中應用最廣泛的炸藥，B 炸藥的熱響應安全性得到了更多的關注。Sandia 實驗室建立的B 炸藥的熱響應模型可為裝藥的熱安全性研究提供可靠技術途徑。該模型可以同時考慮TNT 的熔化、RDX 在TNT 液體中的部分溶解、RDX 的溶解對最終炸藥點火行為的影響，可對火燒條件下B 炸藥中的溫度場分布、熱分解導致的壓力增加、點火時間等進行預測。該模型的計算結(jié)果可與從1.8 g 的一維熱爆炸實驗（ODTX）到2.5 kg 級的熱安全性實驗的結(jié)果很好地吻合，同時該模型還可以模擬密封和帶泄壓條件下B 炸藥的熱安全性。該模型的提出和進一步的發(fā)展可為美軍彈藥安全性提升提供有效可靠支撐。

源自：Hobbs M L，Kaneshige M J，Erikson W W，et al. Cookoff modeling of a melt cast explosive（Comp.B）［J］. Combustion and Flame，2020，215：36-50. https：//doi.org/10.1016/j.combustflame.2020.01.022.Hobbs M L，Kaneshige M J，Erikson W W，et al. Cookoff experiments of a melt cast explosive（Comp.B3）［J］. Combustion and Flame，2020，213：268-278. https：//doi.org/10.1016/j.combustflame.2019.12.004.

北京理工大學提出了一種評估固體推進劑熱安全性的方法

北京理工大學提出了基于推進劑慢烤試驗中的溫度和壓力信息及其熱反應動力學評估其熱安全性的方法，并分別應用于AP/HTPB/Al 和AP/HTPE/Al 為基的推進劑?；谠摲椒ǖ膶嶒灪头抡嫜芯拷Y(jié)果表明，在慢速升溫（1 K·min-1）條件下，兩種推進劑均在裝置頭部連接側(cè)壁的環(huán)形區(qū)域最先點火。與AP/HTPE/Al 基的推進劑相比，AP/HTPB/Al 基的推進劑的熱安定性更好，其點火前的加熱時間和殼體溫度均更高，但其點火后的反應強度高于前者，殼體破碎程度更劇烈。

源自：Kou Y F，Chen L，Lu J Y，et al. Assessing the thermal safety of solid propellant charges based on slow cook-off tests and numerical simulations［J］. Combustion and Flame，2021（228）：154-162.