炸药物化性能是影响DDT过程的内在因素,炸药感度、炸药粒度和炸药配方等的改变都会对燃烧转爆轰造成影响。减少炸药配方中硝化甘油、叠氮硝胺、和黑索今等组分含量能降低燃烧转爆轰的能力。刘德辉[26]等研究了HTPB/AP/HMX推进剂的燃烧转爆轰特性,发现在同样的装药密度下,AP/HMX丁羟复合推进剂的诱导爆轰长度小于不含HMX的复合推进剂的诱导爆轰长度。含能材料的冲击波感度越大,燃烧转爆轰过程中冲击波能量越容易转化为热能,燃烧转爆轰过程中热点的形成越容易,发生爆轰相应的变得容易。

质量燃耗率不同同样会影响炸药的燃烧转爆轰。实验发现不同配比的炸药,质量燃耗率搞得炸药发生燃烧转爆轰的进程就越快。影响炸药质量燃耗率的主要因素取决于炸药配方的氧平衡、装药的渗透性、火炸药的燃速压强指数、添加剂和装药的内部缺陷等因素[23]。装药越接近零氧平衡、装药的渗透性越大和火炸药的燃速压强指数越高,质量燃耗率越大,越容易实现DDT过程。对炸药、推进剂、发射药等使用钝感剂和降速剂进行包覆,可以延缓火炸药的初始质量燃耗率;药床内部存在气孔或裂纹等缺陷,使燃烧转爆轰过程中初始燃面增大,炸药的质量燃耗率相应增加[27-29]。

4  DDT过程的作用机理

国内外学者根据不断的研究,可以将DDT过程的作用机理分为“冲击波成长说”[30]和“局部热爆炸说”[31]两种。在“冲击波成长说”中将DDT过程分为点火前、传导燃烧、对流燃烧、压缩燃烧、冲击波形成、压缩燃烧和形成爆轰等七个阶段,其中最主要的五个阶段示意图如图1。3所示。并非所有的DDT过程都存在这七个阶段,燃烧转爆轰同时受外界条件变化的影响。杨涛等人[22]研究发射药的燃烧转爆轰时,将强约束条件下的DDT过程分为低速对流燃烧、快速对流燃烧和稳态爆轰三个阶段。“局部热爆炸说”中认为炸药点燃后,在点火位置处缓慢释放能量,在爆轰点位置附近能量突然的释放,DDT管中压力迅速增加,就产生了局部的“热爆炸”现象,局部“热爆炸”会引起装置中压缩波向前后传播,向前传播的压缩波使压力累积导致爆轰[32-34]。

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