预制破片战斗部安全距离试验与数值仿真研究

孙 新，白春华，王浩喆，薛 琨

(1.北京理工大学， 北京 100081； 2.中国石化青岛安全工程研究院， 山东 青岛 266071)

战斗部是导弹武器实现终点效应的重要一环，对于武器实现战术目标有着重要意义[1]。但是战斗部在生产、运输、储存及销毁等过程中具有燃烧爆炸的危险，发生爆炸事故时战斗部破片安全距离对于军工生产安全具有重要意义[2]。就弹药的破片安全距离而言，我国现行标准《火药、炸药、弹药、引信及火工品工厂设计安全规范》将导弹战斗部安全距离统一规定为850米。国外在弹药堆放及存储的安全性评估方面最科学和全面的军用标准是以美国国防部的《弹药与炸药安全标准》[3]为代表的一系列标准[4]，这类标准采用弹径与安全距离的定量关系(QD标准)。这种基于大量爆炸事故后果统计而制定的规定并不是基于破片场本身风险性在空间的分布规律，更没有考虑导弹战斗部的不同类型以及各种爆炸事故状态的特殊性，因此缺乏有效性和科学性[5]。目前可查阅到的我国学者对于安全距离的研究方法大致分为三类，分别是估算法[6]、工程近似法[7-8]与数据拟合法[9]。估算法是以弹重、弹径或装药量大致估算出安全距离；工程近似法是通过格尼公式、速度衰减公式计算破片飞散最远距离，确定为破片安全距离；数据拟合法是通过回归处理爆炸破片仿真飞散数据，拟合得出破片速度与距离的对应公式，确定为破片安全距离。而这些方法都未考虑弹体不同位置破片初速度不一致，弹体飞散角差异大，不同类型装填破片飞行阻力不同等影响破片飞散场因素，不适用现结构复杂的预制战斗部计算。……