爆速

✍ dations ◷ 2025-04-04 21:09:33 #连续介质力学,爆炸物

爆速,是爆炸火焰或其化学反应在药柱内传递速度称为爆速,依炸药成分不同而不同。

爆炸依其爆炸火焰或其化学反应传递速度或方式之不同,还可区分为爆燃(Deflagration)与爆轰(Detonation),化学反应在炸药中的传递速度称为爆速。

爆燃是一种爆速小于声音在炸药内传递速度的爆炸,而爆轰则为超音速的爆炸,其化学反应是以震波的形式传递,故爆轰产生的爆炸压力及破坏力均远大于爆燃。

爆速小于每秒3000英尺的爆炸称为爆燃,而爆速大于每秒3000英尺的爆炸称为爆轰。(1英尺=0.3048米)炸药依其爆炸方式或爆速的大小可区分为低爆药(Low explosives)与高爆药(High explosives)。产生爆燃反应或爆速低的炸药称为低爆药,如黑火药枪炮发射药或火箭推进剂等,如果当作爆破就需要预先装满封密的容器。而在正常使用情况下会产生爆轰反应的炸药称为高爆药,如TNT、代纳迈等,都具有极大的爆炸威力,故亦称为猛性炸药。

但爆速不代表爆炸的能量,实际炸药释放的能量不一定高于爆燃的火药,可其以更短的时间(约万分一秒内)释放同等能量而适合爆破用,爆燃的火药的能量则以较长的时(约百分一秒内)间释放,但对人的感觉相差不远。

如果把强烈炸药减少分量到对枪炮膛“安全”的程度,给装在弹壳中所发射出的弹丸将只会极慢地飞出来。反之即使是低爆药如黑火药,如果预先做成极细的粉末状装满封密坚固的容器,仍然可以产生可观的爆炸力,却仍逊于同等重量的烈性炸药。

而不论是任何火药类的燃烧或爆炸的能量,都远低于同重量的普通燃料,这是因为内含固有的氧化剂可以在封密的条件下燃烧或爆炸,但氧化剂本身也占有了火药或炸药中的重量。而普通的化学燃料则可以使用空气中的氧气完成氧化过程,但在爆炸目标宏观上的破坏大于燃烧以及发射火箭和枪炮弹的需要,才是炸药类的价值。

另一方面也有使用非炸药的燃料做成的油气混合弹,便可产生出超过传统炸弹的威力。

爆速或爆轰速度,系爆轰波通过药柱的速度,是用于计算炸药爆轰压力的重要参数。一般而言,爆速大者其爆轰反应产生的压力也大,猛度也大,亦即对砂石的碎裂能力强。传统的爆速测量方法是采用杜氏法(Dautriche Method),方法虽然很简单,但精度也不高。较新的方法是利用高速照相、压力探针、离子探针法等先进技术,测量精确度可大大的提高。其中离子探针法设备简单,操作容易,且相当精确,已成为主要之测试方法。

离子探针法之原理,是利用药柱爆炸瞬间高温高压而产生大量离子,因其具有导电性,能在一组断路的两探针间形成回路;利用波型产生器(或称信号混合器)给予一驱动电压,而后传输信号至计频器或示波器,若在药柱上插上两组探针量取两信号间的时间,并由已知两组探针间的距离,则可求得爆速。

影响爆速之因素有药柱成分、直径、密度、颗粒大小、有无外壳(Confined)、药柱温度等加工因素及环境因素影响,测试时须严格控制可能影响因素。故规定测试药柱为直径一英寸裸药柱,地组探针引爆端至少应有:2~5倍L(药柱长度)/D(药柱直径)的距离,并须以木架固定,以防止传爆药与药柱,或药柱与药柱间(压装)脱落而影响测试精度。

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