[發明專利]基于高能燃燒劑的水下破碎研究試驗裝置

有效

• 申請號: 201810685241.2
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108801090B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 姚淼;郭濤;丁文;范磊;張勝;劉曉峰;李興華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/00
• 代理公司: 32335 南京華恒專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 宋方園<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種基于高能燃燒劑的水下破碎研究試驗裝置，包括金屬殼體，所述金屬殼體設有空腔，空腔內通過金屬內壁將空腔分為藥劑腔和液體腔，在藥劑腔內依次設有點火藥和高能燃燒劑，點火藥內設有點火頭，點火頭與腳線連接；液體腔內有液體，空腔通過密封塞對整個裝置密封，金屬內壁的熔點介于高能燃燒劑點火溫度和燃燒溫度之間。本發明的一種基于高能燃燒劑的水下破碎研究試驗裝置，可用于高能燃燒劑在水下作業時產生壓力或溫度的測量，利于水下煙火器材切割、爆破技術的研究開展，操作簡便。

技術領域

本發明涉及基于高能燃燒劑的水下破碎研究試驗裝置，可用于煙火器材水下切割或破碎的研究。

背景技術

燃燒劑除了是燃燒武器戰斗部的主裝藥以外，近年來也逐步應用于一些特殊場合的切割與爆破作業，如戰場環境下的搶修切割和未爆彈藥的銷毀處置等。但是，如何有效利用高能燃燒劑進行水下目標的切割與破碎仍是一個技術難題。

由于水介質和空氣介質的巨大差異，燃燒劑在水下面臨能量被迅速稀釋的問題，但值得注意的是，當水在一定條件下被瞬間加熱到370℃左右高溫時，會劇烈汽化，發生爆炸式的沸騰現象，也就是蒸汽爆炸(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion,BLEVE)這種物理爆炸現象在工業上會造成大量嚴重的事故，其發生和演變機理近年來一直得到國內外學者的關注。蒸汽爆炸與單純的飽和蒸汽爆炸相比，因為存在相變，釋放的能量更大，而與化學爆炸相比，蒸汽爆炸不產生環境污染。因此，通過一定方法充分利用高能燃燒劑與水二次作用產生的蒸汽爆炸能夠為水下環境的破碎作業提供研究方向，同時也為水下裝置的推進和發射提供新的思路。

基于以上考慮，本發明結合高能燃燒劑釋放的熱量與反應物，提出了產生并測量水蒸汽爆炸及其沖擊波的測量裝置。該裝置通過點火激發，可回收利用，能夠用于水下破碎作業使用高能燃燒劑的配方研究。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于高能燃燒劑的水下破碎研究試驗裝置，可用于高能燃燒劑在水下作業時產生壓力或溫度的測量，利于水下煙火器材切割、爆破技術的研究開展，操作簡便。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的基于高能燃燒劑的水下破碎研究試驗裝置，包括金屬殼體，所述金屬殼體設有空腔，空腔內通過金屬內壁將空腔分為藥劑腔和液體腔，在藥劑腔內依次設有點火藥和高能燃燒劑，點火藥內設有點火頭，點火頭與腳線連接；液體腔內有液體，空腔通過密封塞對整個裝置密封，金屬內壁的熔點介于高能燃燒劑點火溫度和燃燒溫度之間；所述金屬殼體的底部設有開口，在開口處設有傳感裝置。

作為優選，所述藥劑腔內設有用于隔絕藥劑與金屬殼體內壁的陶瓷內襯。

作為優選，所述金屬殼體為不銹鋼殼體。

作為優選，所述金屬內壁的材料為銅、黃銅、鋁或鎂。

作為優選，所述液體為水，液體占整個液體腔的體積為60％-90％。

在本發明中，由于水介質的特殊性，煙火藥或其他含能材料反應產生的高溫高壓產物遇水后會發生劇烈變化，影響水下切割的效果，反應產物遇水后對目標的破壞機理目前還沒有得到深入研究，本發明的目的在于通過一定裝置獲得反應產物(無論是煙火藥劑還是高能燃燒劑)遇水后產生的壓力或溫度值，從而對水下切割破壞進行定量的分析，獲得水下切割破壞的作用機理，推進水下切割爆破領域的發展。