云爆战斗部基础技术研究
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摘要
本文从实验、理论两个方面研究了FAE形成、作用机制及武器化应用等课题，其中，实验研究是本文的重要手段。
结合FAE及其武器的发展历程，剖析了FAE的作用原理、特征，阐述了FAE武器的功能和局限，并对其发展提出了建议。
借助于高速运动分析系统，记录了燃料的爆炸抛撒及云雾成长过程，在分析实时记录的基础上，将爆炸抛撒过程划分为三个阶段：喷出阶段、过渡阶段和膨胀阶段；提出了云雾空洞的概念，进而确定了二次引爆装置的最佳位置；通过分析云雾临爆前的状态变化，确定了二次引爆延迟时间；对不同装置的云雾成长过程分析可得到，云雾参数与装填燃料量的立方根关系。系统实验研究了装置参数(壳体材质、比药量、长径比、刻槽条数)对云雾状态的影响，为优化FAE装置结构提供了依据。
对整体两次引爆型FAE战斗部进行了原理设计，两发模拟装置的静爆实验表明：设计结构合理、作用可靠，具有较好的爆炸威力性能，为研究大圆径、整体型战斗部提供了基础数据。开发了一类以氧化剂、可燃剂、功能添加剂为主体的威力增强型云爆药剂，研制结果表明，该类药剂原材料来源广泛，生产工艺安全、易于操作，爆炸威力高，适宜于装填大型战斗部，是具有较好应用前景的一类新型药剂。
本文在FAE爆炸场威力评价课题研究方面，提出了现场标定TNT超压的评价方法，并由此建立了一套评价程序，该方法结合了FAE类武器的爆炸场参数特征，其结果更符合实际。
In this thesis, the formation, action mechanism and the application on weapon of fuel air explosive have been investigated based on experiment and theory analysis, and the thesis emphasized on experimental study of FAE.
The action principle of FAE and its characteristics were anatomized combined with the developing course of FAE and its weapons, the functions and the localizations of FAE weapons were explained, and the advices for the development of FAE and its weapons were proposed.
Recur to the high-speed kinematics analysis system, the process of fuel dispersal and cloud formation of double-event FAE equipment were recorded. Based on analyzing the experimental results in real-time, the process of explosive dispersal was divided into three regimes: ejection stage, transition stage and expansion stage. The concept of cloud cavity was proposed and then the optimal position of the double-event FAE equipment was confirmed. By analyzing the change of the cloud statues before detonation, the duration of second ignition was confirmed too. Moreover, the cube root relation of cloud parameters and fuel quantity was founded by analyzing the courses of cloud formation with different equipments. The influence of equipment parameters, such as shell materials, specific central explosive, the ratio of height to diameter, the number of groove to the cloud state were studied by systemic experiment, which provided an important index for optimizing configuration design of FAE equipment.
Referred to the engineering experience of internal air-bomb research, principle design for double-event FAE warhead with unitary structure was carried out, and two simulation devices were manufactured. The static explosion experiment results of two devices indicated that: the structure of designed simulation device was reasonable, possessed good action reliability and preferable blast power performance, which made a base for the development of FAE warhead with huge round and unitary structure.
A kind of cloud explosion medicament with high blast power was investigated which contains oxidizer, fuel and functional additive as main body. Abundant raw materials, safety and manageability of production technics, and prominent blast power were the characteristics of this kind of medicament. So it was a kind of new medicament which suits to the blockbuster and has a good application foreground.
In the research of power evaluation for blast field of FAE, the method of local demarcation of TNT overpressure was advanced. On basis of this method, a set of evaluation procedure was founded, which combined with the characteristics of blast parameters of FAE weapons, and evaluation results should be meet the actuality.
结合FAE及其武器的发展历程，剖析了FAE的作用原理、特征，阐述了FAE武器的功能和局限，并对其发展提出了建议。
借助于高速运动分析系统，记录了燃料的爆炸抛撒及云雾成长过程，在分析实时记录的基础上，将爆炸抛撒过程划分为三个阶段：喷出阶段、过渡阶段和膨胀阶段；提出了云雾空洞的概念，进而确定了二次引爆装置的最佳位置；通过分析云雾临爆前的状态变化，确定了二次引爆延迟时间；对不同装置的云雾成长过程分析可得到，云雾参数与装填燃料量的立方根关系。系统实验研究了装置参数(壳体材质、比药量、长径比、刻槽条数)对云雾状态的影响，为优化FAE装置结构提供了依据。
对整体两次引爆型FAE战斗部进行了原理设计，两发模拟装置的静爆实验表明：设计结构合理、作用可靠，具有较好的爆炸威力性能，为研究大圆径、整体型战斗部提供了基础数据。开发了一类以氧化剂、可燃剂、功能添加剂为主体的威力增强型云爆药剂，研制结果表明，该类药剂原材料来源广泛，生产工艺安全、易于操作，爆炸威力高，适宜于装填大型战斗部，是具有较好应用前景的一类新型药剂。
本文在FAE爆炸场威力评价课题研究方面，提出了现场标定TNT超压的评价方法，并由此建立了一套评价程序，该方法结合了FAE类武器的爆炸场参数特征，其结果更符合实际。
In this thesis, the formation, action mechanism and the application on weapon of fuel air explosive have been investigated based on experiment and theory analysis, and the thesis emphasized on experimental study of FAE.
The action principle of FAE and its characteristics were anatomized combined with the developing course of FAE and its weapons, the functions and the localizations of FAE weapons were explained, and the advices for the development of FAE and its weapons were proposed.
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A kind of cloud explosion medicament with high blast power was investigated which contains oxidizer, fuel and functional additive as main body. Abundant raw materials, safety and manageability of production technics, and prominent blast power were the characteristics of this kind of medicament. So it was a kind of new medicament which suits to the blockbuster and has a good application foreground.
In the research of power evaluation for blast field of FAE, the method of local demarcation of TNT overpressure was advanced. On basis of this method, a set of evaluation procedure was founded, which combined with the characteristics of blast parameters of FAE weapons, and evaluation results should be meet the actuality.
引文
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