灭雷炸弹对沉底雷殉爆能力研究

时间:2022-04-09 09:34:00

灭雷炸弹对沉底雷殉爆能力研究

摘 要:在对沉底雷的猎雷作业中,相对使沉底雷失效而言,殉爆沉底雷更能体现最终猎雷效果。文章通过对灭雷炸弹殉爆能力的计算分析,给出了理论上的殉爆距离数值,对今后部队进行猎雷作业将具有指导意义。

关键词:灭雷炸弹;沉底雷;殉爆;应用

1 水下爆炸对沉底水雷的破坏效果分析

灭雷炸弹或一次性灭雷具水下爆炸,因爆点距水雷的距离和水雷布放海区深度的不同,会产生不同的破坏效果,主要有殉爆、诱爆、失效、损伤、无损伤等几种情况。

殉爆是指水雷装药直接被引爆。由于水雷装药比较稳定,直接引爆需要很大爆能,只有在极大装药或贴近雷体的情况下才可能发生。

诱爆是指爆炸时产生的物理场变化导致水雷引信误动而发生爆炸。现代水雷引信日趋完善,这种可能性较小。

失效是指由于引信等关键部件损坏或装药(引爆药)失效,水雷失去战斗力。

损伤是指水雷结构(内部或外部)受到破坏,但引信仍然可以工作,装药仍有效,水雷还具有战斗力。

无损伤即为对水雷没有产生任何损害。装药量不足、爆炸距离过大会出现损伤和无损伤情况。

针对具体猎雷作业而言,诱爆、损伤和无损伤不是猎雷作业预期的猎雷效果,因而只需研究如何确保水雷失效或殉爆。而失效相对殉爆而言,存在一个心理疑虑的问题,即使从理论上根据相关因素可以判定水雷应该失效,但最终究竟是不是失效还存在一个确认的问题,水雷打捞比较困难,即使能够打捞也面临巨大风险,毕竟敌方布设的是引信完备的战雷,万一没失效后果不堪设想。退一步讲,可以确认该水雷已经失效,但装药还在,极有可能为日后海上航行或其他军事活动留下隐患。而殉爆就比较简单,一声巨响,效果确定,心中没有任何疑虑,更不会留下任何隐患。因而必须加强殉爆技术在猎除沉底雷作业中的应用研究,并在今后作战部队进行猎雷作业中,逐渐把殉爆沉底水雷作为猎雷作业成败唯一的判定依据。

2 殉爆概念及殉爆制约因素分析

2.1 殉爆及殉爆距离

装药A爆炸后,通过惰性介质(如空气、水、泥土等非爆炸物质)引起一定距离上B装药爆炸的现象叫做殉爆。装药A叫做主发装药,装药B叫被发装药,两装药间能引起爆炸的最大距离R叫做殉爆距离。

2.2 实现殉爆的影响因素

根据文献,影响殉爆的主要因素有:一是主发装药的性质和质量。主发装药的起爆能力越大,殉爆距离就越大,当主发装药爆轰产生的冲击波速度大于被发装药的临界爆速并有足够的强度时,就能引起被发装药的爆炸,因此主发装药的爆热、爆速愈大,密度越大,装药量多,所形成的冲击波压力与冲量就愈大,则引起殉爆的能力也就愈大;二是被发装药的性质。影响殉爆距离的主要因素是被发装药的爆轰感度,它的爆轰感度越大,则殉爆能力越大。因此,凡是影响被发装药爆轰感度的所有因素,如密度、装药结构、力度大小、化学性质等都影响殉爆距离;三是主发装药与被发装药之间的连接方式。当主发装药与被发装药之间用管子连接时,也能使殉爆距离增大;四是包装外壳的影响。主发装药有外壳时,殉爆距离可以增大,这是由于阻止了爆轰产物的侧向飞散。而被发装药有外壳包装时,一般殉爆距离增大,因为包装减弱了冲击波和产物对装药的作用;五是介质的性质。弹性好的介质,传递能量效果好,吸收的能量小,因而殉爆距离大,而一般不容易压缩的介质,冲击波在其中损失的能量多,能量衰减容易,因而殉爆距离小。介质对殉爆距离的影响文献[3]进行过介绍。主发装药和被发装药都是苦味酸,主发装药密度1.25g/cm3,药量20g,纸外壳,被发装药密度1.0g/cm3,实测结果如下表。

表1 介质对殉爆距离的影响

3 殉爆技术在猎雷作业中的应用研究

根据文献[2],殉爆距离可以用下式计算:

R=K1■ (1)

式中R-殉爆距离(m);G-主发装药量(kg);K1-与炸药性质、装药条件、介质性质有关的系数

灭雷炸弹通常选用梯黑炸药或B型炸药,装药量也不一样。为研究方便,我们以灭雷炸弹装B型炸药共30kg,装药密度?籽=1.65~1.71g/cm3为例来进行分析。

灭雷炸弹30kg炸药的TNT当量为:

Gw=■・G (2)

式中 Qv-B型炸药的爆热;Qw-TNT炸药的爆热

根据文献[2]

■=1.122

代入(2)式得

GW=33.66kg

下面通过三种方法来对灭雷炸弹的殉爆距离进行分析。

3.1 利用空气中TNT炸药的殉爆系数进行分析

根据文献[1]装药密度为1.6g/cm3的梯恩梯作为主发装药与被发装药,并于被发装药上插一雷管时,当主发装药在空气中爆炸时,能够引起被发装药爆炸的殉爆系数K1=1.3。因灭雷炸弹装药密度?籽=1.65~1.71g/cm3,比?籽=1.606g/cm3 TNT炸药密度大,起爆效果会更好,但在计算中我们仍取K1=1.3。

33.66kgTNT在空气中的殉爆距离为:R=K1■=7.54m

由表1可知,两装药其它条件不变的情况下,改变装药间的介质,在空气中的殉爆距离为水中的7倍。由此可以推导出灭雷炸弹在水中对沉底雷(装药为300kgTHL炸药)的殉爆距离为:

R=1.08m

3.2 利用相似定律进行分析

应用表1及相似定律我们来导出水中33.66kg苦味酸(其它条件不变,只是质量增大)的殉爆距离。

相似定律确认:若用来测量冲击波压力及其它特性的长度和时间的比例尺与药包的尺寸均增加相同的倍数,则这些特性将不变。例如,在距离边长0.3m的立方体药包3.0m外测得的冲击波的压力和持续时间,应当等于在距离边长0.6m的立方体炸药包6.0m处经过比原来大一倍的时间间隔测得冲击波的压力和持续时间。因而,对于线性尺寸增加1倍(重量增加8倍)的药包,测点距离增加一倍时,按绝对单位测得的时间也增加一倍。

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