專(zhuān)利名稱(chēng)：一種泡沫材料填充空穴的水下聚能裝藥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于彈藥與爆破器材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到空穴聚能裝藥。
背景技術(shù)：
炸藥空穴聚能效應(yīng)已經(jīng)在軍事和民用等諸領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如軸對(duì)稱(chēng)的空穴裝藥正在用于制造穿甲彈、起爆彈、石油射孔彈，以及水下炸礁等等，線型聚能裝藥也被廣泛地應(yīng)用于反坦克地雷、破壞拆除鋼結(jié)構(gòu)、切割沉船、預(yù)裂爆破等。
聚能裝藥分有罩和無(wú)罩兩種。無(wú)罩聚能裝藥的原理是，當(dāng)炸藥爆炸時(shí)，爆轟氣體通過(guò)空腔的自由面高速飛散，向?qū)ΨQ(chēng)中心線匯聚，在對(duì)稱(chēng)中心線上碰撞形成高速前沖的高密度氣體射流，當(dāng)該射流沖擊在靶板上時(shí)，將對(duì)靶板產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部侵徹作用。帶聚能罩的裝藥是，當(dāng)炸藥爆炸時(shí)，爆轟氣體推動(dòng)聚能罩，向空腔的對(duì)稱(chēng)中心線匯聚，聚能罩在對(duì)稱(chēng)中心線上碰撞，聚能罩的高速斜碰撞使其內(nèi)表面材料被剝離下來(lái)，形成高速前沖的射流。從上述原理上來(lái)看，無(wú)論是有罩和無(wú)罩聚能裝藥，產(chǎn)生射流的必要條件就是空腔的存在，這也是眾所周知的。因此，用于水下的成型裝藥必須對(duì)聚能空腔進(jìn)行嚴(yán)格密封，防止空腔內(nèi)進(jìn)水，一旦空腔進(jìn)水，裝藥將起不到聚能作用。然而許多聚能裝藥需要在水下長(zhǎng)時(shí)間放置，如水雷、水下切割器等，所以嚴(yán)格的密封封裝是必須的。而過(guò)嚴(yán)的密封封裝將耗費(fèi)大量的材料，使工藝變的復(fù)雜、繁瑣，尤其在兵器中，過(guò)多的密封會(huì)造成武器重量的增加；同時(shí)，一般的密封結(jié)構(gòu)也容易在使用中泄漏，造成裝藥可靠性下降。再者，如果封裝殼體過(guò)厚，爆炸所產(chǎn)生的射流必須先穿過(guò)殼體層才能侵徹靶板，這也會(huì)造成射流能量的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單、廉價(jià)、可靠地保障水下聚能裝藥空穴，又不過(guò)多降低裝藥穿甲效果的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是在水下保障聚能空腔不被水充滿的最簡(jiǎn)單的方法是，用可壓縮性好的低密度介質(zhì)預(yù)先充滿空腔，閉孔泡沫材料恰好是這樣的材料。
眾所周知，聚能裝藥所使用炸藥的密度一般在1～1.8g·cm-3之間，爆轟后壓力可達(dá)到2～30GPa，產(chǎn)物密度在1.4～2.5g·cm-3之間。如果泡沫材料的密度為0.2g·cm-3，其密度僅是爆轟產(chǎn)物的14.2％～8％；如果泡沫的密度為0.1g·cm-3，其密度僅為爆轟產(chǎn)物的7.1％～4％；加之泡沫材料有極大的可壓縮性，這就保證了泡沫不會(huì)過(guò)度地影響爆轟產(chǎn)物或聚能罩向中心線的匯聚，也不會(huì)過(guò)度地影響射流的生成，從而，可以保證穿甲效果。由于泡沫不會(huì)過(guò)度地影響聚能罩的飛行，這種方法也可用于自鍛成型彈丸，作為其加速和成型空腔。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)方案的步驟如下按聚能裝藥的空穴形狀，預(yù)制出裝藥空穴形狀的泡沫件，將泡沫件緊密安裝在聚能裝藥的空穴即可；對(duì)帶罩聚能裝藥，也可以在聚能罩中直接發(fā)泡出泡沫件后，進(jìn)行組裝。
本發(fā)明的效果和益處是1)對(duì)聚能裝藥的空穴的不用進(jìn)行密封；2)聚能穿甲效果穩(wěn)定可靠，不會(huì)由于磕碰、過(guò)壓等原因，產(chǎn)生密封失效；3)可在軸對(duì)稱(chēng)聚能裝藥、線型聚能裝藥的有罩、無(wú)罩的各種形狀空腔中通用，也可用于自鍛成型彈丸；4)可減輕聚能裝藥的重量；5)其最大的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、廉價(jià)。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)敘述本發(fā)明的最佳實(shí)施例實(shí)施例1
以C4炸藥為主裝炸藥(密度1.4g·cm-3，爆速6900m·s-1)制作聚能線型切割器，金屬罩為0.8mm鐵板，直角罩，罩寬為20mm，每米裝藥量500g，以40mm鋼板為靶板，該切割器的平均切割深度為18mm。用密度為0.1g·cm-3的聚苯乙烯泡沫塑料，制成截面形狀為35mm直邊的等腰直角三角形條，固定在上述切割器的鐵罩內(nèi)，將40mm鋼靶板和切割器放在1m深的水下，爆炸后測(cè)得切割深度為15～18mm。
實(shí)施例2以RDX粉加20％環(huán)氧樹(shù)脂為主裝炸藥(密度1.43g·cm-3，爆速6500m·s-1)制作穿甲彈，金屬罩為1mm鐵板，60°頂角錐形罩，母線長(zhǎng)度60mm，裝藥量260g，以鋼板為靶板，該穿甲彈的穿深為120mm。用密度為0.1g·cm-3的聚苯乙烯泡沫塑料，制成60°頂角錐體，固定在錐形罩內(nèi)，將鋼靶和穿甲彈放在2m深的水下，爆炸后測(cè)得穿深為110～120mm。
實(shí)施例3以RDX粉加20％環(huán)氧樹(shù)脂為主裝炸藥(密度1.43g·cm-3，爆速6500m·s-1)制作小彈，金屬罩為1mm鐵板，120°頂角錐形罩，母線長(zhǎng)度10mm，裝藥量8g，該自鍛彈丸彈可射斷Φ16mm鋼筋。用密度為0.1g·cm-3的聚苯乙烯泡沫塑料，制成8mm高圓柱上帶有120°頂角錐的柱體，將錐體端固定在錐形罩內(nèi)，在2m深的水下，可射斷Φ16mm鋼筋。
權(quán)利要求
1.一種泡沫材料填充空穴的水下聚能裝藥的方法，其特征是采用低密度閉孔泡沫體填充成型裝藥聚能空穴和自鍛彈丸裝藥的飛行空腔，該低密度閉孔泡沫體的密度在0.2g·cm-3以下，最佳值為0.1g·cm-3以下，低密度閉孔泡沫體的最佳材料為聚苯乙烯泡沫塑料。
全文摘要
本發(fā)明屬于彈藥與爆破器材技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種水下聚能裝藥的制造方法。其特征是采用低密度閉孔泡沫材料填充成型裝藥的聚能穴或自鍛成型彈丸的飛行空腔。由于用低密度閉孔泡沫材料占據(jù)了聚能空穴，因此在水下使用時(shí)不用進(jìn)行密封，也不會(huì)由于磕碰、過(guò)壓等原因，使密封空腔失效。該方法可在軸對(duì)稱(chēng)聚能裝藥、線型聚能裝藥的有罩、無(wú)罩的各種形狀空腔中通用，也可用于自鍛成型彈丸，還可以減輕聚能裝藥的重量。其最大的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、廉價(jià)。
文檔編號(hào)B23K28/00GK1554922SQ200310120869
公開(kāi)日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月27日
發(fā)明者李曉杰, 趙雷, 曹香光, 段寶貴, 邢占勝, 劉寶宏 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)