弹药工程与爆炸技术的建设与应用创新 郭盼 孟令宇 皮帅帅 康天阳

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:郭盼 孟令宇 皮帅帅 康天阳
[导读] 本文着重论述了与弹药相关的技术的应用与创新,列举了弹药与炸药技术领域的一些创新技术。制定弹药设计和炸药技术优化策略,对提高我国重工业的发展质量具有重要意义

        北方工程设计研究院有限公司  河北石家庄  050000
        摘要:本文着重论述了与弹药相关的技术的应用与创新,列举了弹药与炸药技术领域的一些创新技术。制定弹药设计和炸药技术优化策略,对提高我国重工业的发展质量具有重要意义,简要分析了弹药技术和炸药技术的构成及应用。
        关键词:弹药工程;爆炸;技术;应用创新


        前言:目前,我国经济发展比较快,大型建设项目也在不断进行,弹药和炸药技术的使用也难以避免,炸药技术水平的高低可以认为对工程质量非常重要。将这一因素作为辐射技术的优化策略,具有十分重要的意义。新时代对相关技术提出了更高的要求,开发弹药、培养爆炸方面的人才是一项长期任务,也是按照科学的教学理念提升人才的过程。
        1 知识结构需求分析
        弹药技术是一门综合性、信息化的学科。随着科学技术的飞速发展,特别是微电子、控制技术、新材料,科学技术的发展越来越快[1]。轻量化、精确制导弹药取得重大突破,探索了弹药工业发展的新途径,推动了弹药工业的新技术革命。当今世界,弹药的发展与传统弹药完全不同,正朝着智能化的方向发展。智能弹药是精确打击目标的有力手段,目前,世界各国都在研究这种划时代的新技术。弹药技术的主要学科是力学、机械振动等,为了提高弹药的杀伤精度,信息采集和处理的方法,研究了不同条件下的目标识别和偏差测量、弹道控制等,包括雷达、GPS、地磁、计算机等专业。这既是时代的要求,也是高新技术在弹药制造业发展中的体现[2]。
        2 存在的问题
        2.1 创新技术实施过于单一
        目前,大型放射设备的应用与创新相对简单,单一技术缺乏一定程度的创新。再者,从基础知识和促进创新的角度出发,注重培养当前爆炸技术发展趋势的精神,并经常在现有的科学领域获得科学知识。目前,我国在弹药生产创新技术领域面临一定制约,但相关领域的有效培训存在困难,许多弹药项目难以更有效地实施,实施创新过程中的人才也难觅踪影[3]。因此,创新政策的推进和实施是不可改进的,最终会导致创新的失败。
        2.2 实际困难
        弹药技术和辐射技术的关键在于实际测试,但由于测试中弹药爆炸的危险性和破坏性增加,很难获得实际的测试条件,这就增加了最后一次实际测试中所积累的理论知识的难度。目前对弹药装卸技术的理论研究较多,但研究的地点较少。同时这一点在试验工作中也得到了考虑,既保护了自然环境,又保证了实验室工作人员的安全[4],而且经济因素会对试验的实施产生重大影响。由于经济困难,虽然可以提供一些基本的实验材料,但一些安全活动受到阻碍。
        2.3 培训成本高
        目前,许多高校都在学习弹药和爆炸物学科,许多培训课程都是在学生进入工作场所后进行的。本课程包括“现代弹药结构理论”、爆炸理论等学科。实际上,它通常包括炸药等危险品和控制元件,以及与新弹药相对应的高危险品和信息处理机。为了说明或证明作业的有效性,确保培训效果,必须分组组织弹药拆卸培训,并配备相应的测试设备;这大大增加了培训的成本。
        3 对策
        3.1完善创新机制
        一切创新活动都要完善创新机制,独立于制度支撑。只有这样,才能消除经济利益的诱惑和外部对非法社会行为的干扰,才能让创新活动的组织者和参与者参与技术创新和发展[5],这也为创新机制的实施提供了良好的契机:各类创新活动要符合具体标准,增强各种研究活动的社会意义,开展实验活动,需要通过自身努力提供有效的经济援助。外部环境因素对弹药技术创新与应用的影响不容忽视。在科研活动的具体设计中,必须把社会价值与科研机制结合起来。弹药相关科学研究不仅要有助于提高弹药技术效率,还应在社会领域的相关创新机制中发挥积极作用,进一步提高创新机制的实用价值。



        3.2 创造实践空间
        实践活动必须面向经济层面。首先,所有参与制定弹药爆炸技术培训方案的工作人员必须充分认识到这一巨大的成本,它与实验有关,从而确保所有实验设计方案在经济因素的有效支持下具有足够的可行性。为确保在环境因素的影响下促进所有实践活动,协调管理所有实践标准,并有效实施,开发了以下应用程序:允许使用虚拟环境进行实验活动,计算实验结果直至发生费用;通过独特的实验,总结出一系列科学成果,节约了实际操作成本。
        3.3 水力裂缝层内爆炸技术
        这项技术由中国科学院力学研究所首次提出。长期的理论和实验研究表明,通过液压过程将炸药置于液压裂缝中是可能的。第二,爆炸物理表明爆炸装置有一个临界点,即炸药小于临界点,不能爆炸。该技术适用于临界值约为1mm的高爆药,其水力裂缝宽度从几毫米到十毫米不等。毋庸置疑,碎块炸药对岩石的破坏主要是由冲击波和爆炸产物引起的。它们的功能不同,压缩通路早于炸药制品。因此,很难探索在实地研究中使用这种技术的可能性。通过模拟实验,以水泥代替石料为实验对象,采用塑性炸药进行实验,实验前确定了基本参数。实验最重要的过程是将成品水泥样品插入一定深度的水中,将点火器和炸药牢固地粘在样品上,建立两者之间的连接,用防水布将其固定在爆炸箱盖上,将电线延伸到安全区域,用雷管引爆炸药[6]。爆炸后在试样表面和断面上发现三个损伤块:周边损伤区,杀伤区内的断裂密度与炸药用量密切相关。压力收缩的颜色深度可以通过渗透性测试来检测。接近饱和的水泥块颜色表明爆炸对该区域的渗透性有显著的积极影响。
        3.4 数值模拟
        一般情况下,爆炸反应的数值模拟主要采用AUTODYN软件及计算机系统进行。利用动画对爆炸过程进行定量和模拟的图像描述,使学生更好地了解爆炸过程,获得提高教学质量所需的知识。例如,在检查问题时,通过限制穿透单元的安装条件,就不可能获得辐射时的辐射参数和钢管结构的具体含量。利用数字仿真技术在计算机系统中建立数学模型,观察喷嘴侵彻钢管的过程,并利用相应的软件进行显著性分析,使教学更加具体。数值模拟的另一个优点是弥补了实际中爆炸参数的盲目性。由于爆炸试验的特殊性,很难测量实际参数,更容易通过数字模拟获得数据。采用数值模拟的方法来模拟任意时刻任意部件的平均速度。这样既方便了教学,又提高了学生的知识水平。
        3.5 可视化仿真技术
        弹药设计仿真主要是基于VRML技术,即基于技术的模型。VRML技术可以为技术人员提供简单的可视化概述,但目前主要用于网络虚拟显示,很少用于弹药技术。仿真弹药主要用于评估弹药和武器,作为一种弹药技术视觉感知手段的应用,可以为弹药技术的发展带来新的思路。首先,利用该技术对爆炸头的破片场进行了模拟,对每个破片的弹道进行了模拟,并给出了具体数值,证明了该技术用于弹道模拟的合理性。其次,将仿真方法应用于舰载导弹性能评估。主要的评价标准是弹头是否准确命中目标和命中程度。系统不仅需要动画,还需要仿真方法的精确性,以及声音和撕裂效果,根据位置和碎片分布情况得到必要的参数。
        结束语:
        爆炸技术的建设影响着我国重工业的发展质量。虽然我国在弹药和爆炸装置相关技术的设计和应用中遇到了许多问题,例如,由于对创新的重视不够,实践活动有限,我们一定会在开发和引进炸药相关技术方面取得更大进展。弹药爆炸物在技术上应用广泛,但高校在教学过程中存在一些问题,因此,在加强弹药爆炸物技术人员培训的过程中,必须继续建设现代化的弹药爆炸物技术人员培训设施。要提高教师的综合素质,促进学生的积极参与,实施创新和课程修订,不断推动我国弹药爆炸技术的进步和发展。
        参考文献:
        [1]苏洪. 龚悦. 汪泉. 本科生导师制在弹药工程与爆炸技术专业教学育人中的探讨[J]. 科技视界, 2020, No.304(10):111-112.
        [2]刘斌. 朱干. 弹药工程与爆炸技术的建设与应用创新[J]. 化工管理, 2019, No.535(28):78-79.
        [3]张相辉. 关于弹药工程与爆炸技术的建设与应用创新[J]. 消防界, 2019.
        [4] 程扬帆. 刘蓉. 王乐. 等. 浅谈数值模拟在弹药工程与爆炸技术专业教学中的应用[J]. 教育教学论坛, 2019, 000(047):183-184.

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