付德強(qiáng) 胡迺成

摘 要：在對沉底雷的獵雷作業(yè)中，相對使沉底雷失效而言，殉爆沉底雷更能體現(xiàn)最終獵雷效果。文章通過對滅雷炸彈殉爆能力的計(jì)算分析，給出了理論上的殉爆距離數(shù)值，對今后部隊(duì)進(jìn)行獵雷作業(yè)將具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：滅雷炸彈；沉底雷；殉爆；應(yīng)用

1 水下爆炸對沉底水雷的破壞效果分析

滅雷炸彈或一次性滅雷具水下爆炸，因爆點(diǎn)距水雷的距離和水雷布放海區(qū)深度的不同，會產(chǎn)生不同的破壞效果，主要有殉爆、誘爆、失效、損傷、無損傷等幾種情況。

殉爆是指水雷裝藥直接被引爆。由于水雷裝藥比較穩(wěn)定，直接引爆需要很大爆能，只有在極大裝藥或貼近雷體的情況下才可能發(fā)生。

誘爆是指爆炸時(shí)產(chǎn)生的物理場變化導(dǎo)致水雷引信誤動(dòng)而發(fā)生爆炸?，F(xiàn)代水雷引信日趨完善，這種可能性較小。

失效是指由于引信等關(guān)鍵部件損壞或裝藥（引爆藥）失效，水雷失去戰(zhàn)斗力。

損傷是指水雷結(jié)構(gòu)（內(nèi)部或外部）受到破壞，但引信仍然可以工作，裝藥仍有效，水雷還具有戰(zhàn)斗力。

無損傷即為對水雷沒有產(chǎn)生任何損害。裝藥量不足、爆炸距離過大會出現(xiàn)損傷和無損傷情況。

針對具體獵雷作業(yè)而言，誘爆、損傷和無損傷不是獵雷作業(yè)預(yù)期的獵雷效果，因而只需研究如何確保水雷失效或殉爆。而失效相對殉爆而言，存在一個(gè)心理疑慮的問題，即使從理論上根據(jù)相關(guān)因素可以判定水雷應(yīng)該失效，但最終究竟是不是失效還存在一個(gè)確認(rèn)的問題，水雷打撈比較困難，即使能夠打撈也面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)，畢竟敵方布設(shè)的是引信完備的戰(zhàn)雷，萬一沒失效后果不堪設(shè)想。退一步講，可以確認(rèn)該水雷已經(jīng)失效，但裝藥還在，極有可能為日后海上航行或其他軍事活動(dòng)留下隱患。而殉爆就比較簡單，一聲巨響，效果確定，心中沒有任何疑慮，更不會留下任何隱患。因而必須加強(qiáng)殉爆技術(shù)在獵除沉底雷作業(yè)中的應(yīng)用研究，并在今后作戰(zhàn)部隊(duì)進(jìn)行獵雷作業(yè)中，逐漸把殉爆沉底水雷作為獵雷作業(yè)成敗唯一的判定依據(jù)。

2 殉爆概念及殉爆制約因素分析

2.1 殉爆及殉爆距離

裝藥A爆炸后，通過惰性介質(zhì)（如空氣、水、泥土等非爆炸物質(zhì)）引起一定距離上B裝藥爆炸的現(xiàn)象叫做殉爆。裝藥A叫做主發(fā)裝藥，裝藥B叫被發(fā)裝藥，兩裝藥間能引起爆炸的最大距離R叫做殉爆距離。

2.2 實(shí)現(xiàn)殉爆的影響因素

根據(jù)文獻(xiàn)，影響殉爆的主要因素有：一是主發(fā)裝藥的性質(zhì)和質(zhì)量。主發(fā)裝藥的起爆能力越大，殉爆距離就越大，當(dāng)主發(fā)裝藥爆轟產(chǎn)生的沖擊波速度大于被發(fā)裝藥的臨界爆速并有足夠的強(qiáng)度時(shí)，就能引起被發(fā)裝藥的爆炸，因此主發(fā)裝藥的爆熱、爆速愈大，密度越大，裝藥量多，所形成的沖擊波壓力與沖量就愈大，則引起殉爆的能力也就愈大；二是被發(fā)裝藥的性質(zhì)。影響殉爆距離的主要因素是被發(fā)裝藥的爆轟感度，它的爆轟感度越大，則殉爆能力越大。因此，凡是影響被發(fā)裝藥爆轟感度的所有因素，如密度、裝藥結(jié)構(gòu)、力度大小、化學(xué)性質(zhì)等都影響殉爆距離；三是主發(fā)裝藥與被發(fā)裝藥之間的連接方式。當(dāng)主發(fā)裝藥與被發(fā)裝藥之間用管子連接時(shí)，也能使殉爆距離增大；四是包裝外殼的影響。主發(fā)裝藥有外殼時(shí)，殉爆距離可以增大，這是由于阻止了爆轟產(chǎn)物的側(cè)向飛散。而被發(fā)裝藥有外殼包裝時(shí)，一般殉爆距離增大，因?yàn)榘b減弱了沖擊波和產(chǎn)物對裝藥的作用；五是介質(zhì)的性質(zhì)。彈性好的介質(zhì)，傳遞能量效果好，吸收的能量小，因而殉爆距離大，而一般不容易壓縮的介質(zhì)，沖擊波在其中損失的能量多，能量衰減容易，因而殉爆距離小。介質(zhì)對殉爆距離的影響文獻(xiàn)[3]進(jìn)行過介紹。主發(fā)裝藥和被發(fā)裝藥都是苦味酸，主發(fā)裝藥密度1.25g/cm3，藥量20g，紙外殼，被發(fā)裝藥密度1.0g/cm3，實(shí)測結(jié)果如下表。

表1 介質(zhì)對殉爆距離的影響

3 殉爆技術(shù)在獵雷作業(yè)中的應(yīng)用研究

根據(jù)文獻(xiàn)[2]，殉爆距離可以用下式計(jì)算：

R=K1■ （1）

式中R-殉爆距離（m）；G-主發(fā)裝藥量（kg）；K1-與炸藥性質(zhì)、裝藥條件、介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)

滅雷炸彈通常選用梯黑炸藥或B型炸藥，裝藥量也不一樣。為研究方便，我們以滅雷炸彈裝B型炸藥共30kg，裝藥密度？籽=1.65～1.71g/cm3為例來進(jìn)行分析。

滅雷炸彈30kg炸藥的TNT當(dāng)量為：

Gw=■·G （2）

式中 Qv-B型炸藥的爆熱；Qw-TNT炸藥的爆熱

根據(jù)文獻(xiàn)[2]

■=1.122

代入（2）式得

GW=33.66kg

下面通過三種方法來對滅雷炸彈的殉爆距離進(jìn)行分析。

3.1 利用空氣中TNT炸藥的殉爆系數(shù)進(jìn)行分析

根據(jù)文獻(xiàn)[1]裝藥密度為1.6g/cm3的梯恩梯作為主發(fā)裝藥與被發(fā)裝藥，并于被發(fā)裝藥上插一雷管時(shí)，當(dāng)主發(fā)裝藥在空氣中爆炸時(shí)，能夠引起被發(fā)裝藥爆炸的殉爆系數(shù)K1=1.3。因滅雷炸彈裝藥密度？籽=1.65～1.71g/cm3，比？籽=1.606g/cm3 TNT炸藥密度大，起爆效果會更好，但在計(jì)算中我們?nèi)匀1=1.3。

33.66kgTNT在空氣中的殉爆距離為：R=K1■=7.54m

由表1可知，兩裝藥其它條件不變的情況下，改變裝藥間的介質(zhì)，在空氣中的殉爆距離為水中的7倍。由此可以推導(dǎo)出滅雷炸彈在水中對沉底雷（裝藥為300kgTHL炸藥）的殉爆距離為：

R=1.08m

3.2 利用相似定律進(jìn)行分析

應(yīng)用表1及相似定律我們來導(dǎo)出水中33.66kg苦味酸（其它條件不變，只是質(zhì)量增大）的殉爆距離。

相似定律確認(rèn)：若用來測量沖擊波壓力及其它特性的長度和時(shí)間的比例尺與藥包的尺寸均增加相同的倍數(shù)，則這些特性將不變。例如，在距離邊長0.3m的立方體藥包3.0m外測得的沖擊波的壓力和持續(xù)時(shí)間，應(yīng)當(dāng)?shù)扔谠诰嚯x邊長0.6m的立方體炸藥包6.0m處經(jīng)過比原來大一倍的時(shí)間間隔測得沖擊波的壓力和持續(xù)時(shí)間。因而，對于線性尺寸增加1倍（重量增加8倍）的藥包，測點(diǎn)距離增加一倍時(shí)，按絕對單位測得的時(shí)間也增加一倍。

對于33.66kg的苦味酸比20g苦味酸增加

K=■=1683倍。

因壓力和持續(xù)時(shí)間均不變，則33.66kg苦味酸的殉爆距離應(yīng)為

R=■×0.04=0.47m

由于B型炸藥爆熱、爆速比苦味酸大，而滅雷炸彈裝藥密度？籽=1.65～1.71g/cm3，也比？籽=1.25g/cm3大，因此，B型炸藥水中殉爆距離應(yīng)大于0.476m。

3.3 應(yīng)用法國PAP104獵雷系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標(biāo)進(jìn)行分析

以前，我國有關(guān)水下爆炸破壞水雷破壞參數(shù)通常都只考慮基于臨界壓力Pm，即使水雷失效的最小沖擊波峰值壓力，Pm一般取Pm=16.8Mpa。該數(shù)值經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，曾經(jīng)被認(rèn)為是保守和可靠的。但有資料研究表明，單一考慮臨界壓力Pm有時(shí)會得出錯(cuò)誤結(jié)論。還應(yīng)當(dāng)引入沖擊因子這一衡量標(biāo)準(zhǔn)。目前在相應(yīng)的破壞效果研究中都已引入了沖擊因子SF這一概念。SF計(jì)算公式如下：

SF=■ （3）

式中SF-沖擊因子；K-海底反射系數(shù)；G-炸彈裝藥量（kg）；R-炸心距目標(biāo)距離（m）

法國的PAP104獵雷系統(tǒng)使用了裝藥約100kg的滅雷炸彈，保證在2m距離處引爆水雷裝藥，此時(shí)的沖擊因子達(dá)到5，沖擊波峰值壓力達(dá)到135.2Mpa。

由（3）式可以推出

K=■=1

炸彈在海底爆炸比在水中爆炸，沖擊波能量能增加10%～20%，因此海底反射系數(shù)可在K=1的基礎(chǔ)上略有增加，在下面計(jì)算中我們?nèi)值為1.1。

對于33.66kgTNT炸藥其SF為：

SF=■=■=■

令SF=5則R=1.25m

下面我們計(jì)算33.66kg炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊波峰值壓力

Pm=533（■）1.13×9.8×104 （4）

將G=33.66kg，R=1.25m代入上式得

Pm=154.03Mpa

由于R=1.25m處的沖擊因子SF=5，Pm=154.03Mpa，大于法國PAP104滅雷炸彈的沖擊因子SF=5，Pm=135.2Mpa的數(shù)值，因此，我們可以相信滅雷炸彈在1.25m范圍內(nèi)能夠使沉底雷爆炸。

4 結(jié)束語

分析以上三種情況，第三種情況應(yīng)與實(shí)際情況最為接近，我們可以認(rèn)為，在不考慮沉底雷布放深度影響的情況下，滅雷炸彈對沉底雷的殉爆距離約為1.25m，也就是說，將滅雷炸彈投放在距沉底雷1.25m范圍之內(nèi)，可殉爆沉底水雷。若考慮沉底水雷布放深度的影響，隨著布放深度的增加，其殉爆距離應(yīng)逐漸增大。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘永峰.關(guān)于水下爆炸對水雷破壞參數(shù)的探討[J].宜昌：第710研究所，1997.

[2]黃貞皆.炸藥與火藥[M].武漢：海軍工程學(xué)院印刷，1980.

[3]孟祥嶺.水雷兵器總體設(shè)計(jì)原理[M].武漢：海軍工程學(xué)院印刷，1981.

作者簡介：付德強(qiáng)（1970-），男，本科，工程師，主要研究方向?yàn)槲淦飨到y(tǒng)試驗(yàn)。