基于背景纹影技术的战斗部静动爆冲击波关联性研究

武江鹏，贺 翾，闫振纲，姚强强，贾养育，孙卫平

(西安现代控制技术研究所， 西安 710065)

1 引言

弹药爆炸冲击波超压测试一般采用压力传感器电测法。一方面爆炸近场飞散破片极有可能损坏传感器敏感元件，并且爆炸近场火光、烟尘以及电磁干扰使得传感器输出信号严重失真；另一方面要想获取爆炸冲击波场数据，需要在多点布设传感器测试阵列，试验成本较大。由于弹药动爆实际落炸点不确定，试验现场传感器测点的布设位置难以控制，导致某些重要位置的数据漏测，难以对弹药动爆条件下的冲击波场获得全面认识。目前，战斗部静爆冲击波场已经有较深入的研究，通过仿真软件模拟以及传感器采集冲击波超压数据，经验公式基本得到试验验证，如Henrych公式、Brode公式等[1-2]。随着超高速相机技术发展，采用光学摄影方法获取冲击波扩散过程，从而对冲击波超压峰值进行间接测试，如赵继波、畅里华等人[3-4]采用超高速分幅相机对水下爆炸近场冲击波扩散过程进行成像和波阵面压力计算；Hargather[5]采用背景纹影技术(BOS)对大当量装药的静爆冲击波进行测试，并与PCB传感器测试值进行比对误差在±50 kPa；叶希洋等[6]采用图像法对波阵面参数进行计算，和电测法结果相差不到9%；Katselis等[7]采用TOA(time of arrival)传感器阵列获取冲击波扩散速度，从而对爆炸近场的冲击波超压进行测试。

实际作战中，弹药以一定速度与目标交会，其爆炸威力场如破片场、冲击波超压场与静爆相比会产生明显的变化，当装药运动方向与爆炸产物飞散方向一致时，爆炸作用效应最大，并且随着两者速度向量之间的夹角增加而减小[8]。……