试论不同装药战斗部壳体对水中兵器的爆炸威力

刘旭东 苏文国

摘要：为进一步提升部队武装水准，在实际的工作中，需要进行多种训练。其中，在水中兵器训练中，不同装药战斗部壳体，所带来的爆炸威力不同。为明确水中兵器具体爆炸威力，应借助实验方式，从爆炸波峰值、冲击波能以及总比能量多种角度进行分析，并对参数进行整理，从而分析影响战斗部壳体因素，有利于研究水中兵器爆炸威力。

關键词：装药战斗部;水下爆炸;壳体;爆炸威力

在水下兵器应用过程中，所产生的爆炸会带来较大冲击波与气泡脉动压力值，上述两种爆炸产生的波体都会对特定物体带来打击，并带来极大损伤。而在水中兵器爆炸过程中，兵器内部填装炸药的金属壳体，会受到爆炸影响，这些壳体厚度、特性不同，所带来爆炸影响存有较大差异，研究战斗部壳体爆炸产生的威力十分必要。基于此，本文借助相同成分炸药，进行水下爆炸实验，对比高裸炸药强度铝壳水下爆炸进行相关实验，希望能够为部队水下爆炸威力提供更多可参考意见。

1.水下兵器爆炸实验方式

在本次实验过程中，以某城市码头为实验地点，在实验过程中，选用复合型PBX、TNT、熔梯黑铝、热塑梯黑铝等几种材料，开展水下兵器爆炸实验[1]。在本次实验过程中，在裸炸药实践中，所选用的炸药形状为圆柱体，具体水下兵器爆炸参数内容如下所示：

在本次实验中，借助传感设备，分别收集不同测量点的炸药在水下带来的冲击波压力数据[2]，在具体实验过程中，可以借助吊车对电缆进行测试，并在这一过程中，将传感器带来的压力、爆炸方式以及炸药包放入相同深度水域，应在这一过程中，尽量保障水域与自然环境一致，确保实验整体环境相同，从而最大限度规避海流等因素带来的影响。与此同时，在实验海域，针对每种炸药分别进行实验，并设置10个实验测试点，并将炸药包放置在不同水深中，以20米为炸药包间隔。在带壳战斗部实验过程中，应保障裸炸药实验具有相同冲击因子，并结合因子对爆炸威力进行充分对比。因而，在水深实验中，实验所选取水深部分，应当大于裸炸药深度，在带壳战斗部实验中，可以选择7处实验点，并将传感器放置于尼龙绳浮球下方，而实验所用揽胜另一部分，应做好固定工作，可以将其固定于靶船舷内部，并将另一部分悬吊炸药安置于浮筒之上，并将传感器炸药距离进行分割，从而进行对比实验。

2.无限水域中当量（无壳）爆炸特性

在水下兵器爆炸实验中，爆炸所产生的能量，可以将其分为两大部分。其一，为水下兵器爆炸实验所产生的冲击波能，而另一部分，则为水下爆炸产生的气泡，这些气泡被称之为气泡能[3]。在相同水域中，无论是深度还是距离，都能够借助传感器传回，并对爆炸产生的能力进行收集与测量，明确两种能量变化产生的气泡脉动周期。在实验数据处理过程中，对数据进行分析与处理，从而得到水下兵器爆炸总量，对总能量进行分析。在具体实验过程中，根据各项整理数据，能够在最短时间内找到能量峰值压力与距离因子之间存在的关系，并在对比分析中，得到不同炸药之间冲击波变化与衰减规律。在不同测量点中，应当整理峰值药理与多项数据，最终形成拟合，得到不同炸药在有限海域中的衰减规律，并最终得到冲击波能，冲击能公式如下所示：

其中，爆炸峰值压力为Pm，要想得到个更为精准数据，在实际的爆炸实验中，应结合海水密度与水声速，对各种炸药的冲击波能进行计算，并将得到的各项数据进行对比，从而得到不同数据对有限海域不带壳炸药威力。

3.无限海域战斗部（带壳）水下爆炸特征

在实验过程中，所应用的测量设备与裸炸药具有一致性，其中，存在的不同部分为，裸炸药实验海域近案，而战斗部带壳实验在海域深水中，海域不同，无论是海水密度还是海水爆炸，都与有限海域存在较大差别。战斗部海上爆炸实验中，四种炸药产生的冲击波与爆炸距离如下图所示：

对上述不同炸药产生威力数据进行整理，并将其绘制成图。其中，从图（a）中可以看出，不同的战斗部水中产生的冲击力逐渐呈现衰减态势，其峰值波动相对稳定，四种炸药峰值波动大小如图所示。如峰值最高为热塑梯黑铝，峰值最低为TNT，这些不同的裸炸药冲击力大小存在一定差异。但是，在图（b）中进行分析，作为复合材料的PBX与TNT之间的差异并不大，在进行裸炸药对比实验中，对这些数据进行分析，能够得到几种炸药的不同冲击能、气泡能以及总能量。在数据整体与对比中，炸药冲击能各项参数变化能够直观呈现[4]，对这些能量变化进行分析，这些能量变化，主要用于炸药加热、爆炸与燃烧。由此可知，在带壳战斗部实验过程中，各项炸药对水中兵器爆炸带来影响极大。除去冲击波从大到小不同，其顺序排列与各项参数都相同。通过对比可知，上述四种战斗部冲击波压力随着爆炸距离与深度不断衰减，除去指数与系数不同，其他结果相对一致。此外，在带壳战斗部实验中，环境与测试系统，对实验具有一定影响。

结束语：在不断深入研究过程中，能够得到四种炸药与带壳战斗部实验基本特性。对水下兵器带壳战斗部爆炸峰值与压力进行分析，压力处于衰减过程，除去系数与指数不同，裸炸药各项峰值从大到小排列。其中，峰值最大为热塑梯黑铝，最小为TNT。不同的装药战斗部壳体，对于水下兵器带来的影响不同，爆炸威力存在一定差异。壳体对整个实验具有较大影响，这些壳体能量，多应用于战斗部壳体燃烧。

参考文献：

[1]刘海波，钟强晖，刘扬.一种水中兵器的指标分析方法探讨[J].海军工程大学学报，2019，31（02）：95-99.

[2]刘小西，蔡自刚，朱泽，郭勍.水中兵器贮存寿命评价方法研究[J].电子产品可靠性与环境实验，2018，36（05）：47-51.

[3]许波建.依托资源 精心管理 打造优秀的装备技术专著——《水中兵器技术丛书》出版有感[J].科技风，2018（04）：215-216.

[4]张姝红.一种可用于水中兵器爆炸毁伤实验的高速摄影系统[C]. 中国力学学会，2017（06）：230-237.