Erratum: Research and Development of High-performance Explosives

ملخص

Several corrections were made to: Research and Development of High-performance Explosives

الملخص

تم إصدار تصويب لمقال بحث وتطوير المتفجرات عالية الأداء. وقد تم تحديث أقسام المستخلص، والمقدمة، والبروتوكول، والنتائج التمثيلية، وقسم الشكر والتقدير.

تم تحديث الملخص من:

تتضمن الاختبارات التطويرية للمتفجرات عالية القوة للتطبيقات العسكرية صياغة تركيبات على نطاق صغير، واختبارات السلامة، وأخيراً اختبارات أداء التفجير للتحقق من الحسابات النظرية. بالنسبة للتركيبات المطورة حديثاً، تبدأ العملية بخلطات صغيرة النطاق، والاختبارات الحرارية، واختبارات الحساسية للصدمات والاحتكاك. وبعد ذلك فقط، تنتقل التركيبات ذات النطاق الأكبر اللاحقة إلى اختبارات التفجير، وهو ما سيتم تناوله في هذه الورقة. أدت التطورات الأخيرة في تقنيات التوصيف إلى دقة غير مسبوقة في توصيف التطور المبكر لعمليات التفجير. سيتم عرض تقنية قياس السرعة بـ photo-Doppler velocimetry (PDV) الجديدة لقياس ضغط وسرعة التفجير ومقارنتها بالطرق التقليدية لقياس سرعة التفجير بالألياف البصرية وحساب ضغط التفجير عن طريق انبعاج الصفائح. وبوجه خاص، سيتم مناقشة دور الألمنيوم في تركيبات المتفجرات. أدت التطورات الأخيرة إلى تطوير تركيبات متفجرة تؤدي إلى تفاعل الألمنيوم في وقت مبكر جداً من تمدد نواتج التفجير. يؤدي هذا التفاعل المعزز إلى تغييرات في سرعة وضغط التفجير نتيجة تفاعل الألمنيوم مع الأكسجين في نواتج الغازات المتمددة.

إلى:

يتضمن الاختبار التطويري للمتفجرات عالية القوة للتطبيقات العسكرية صياغة على نطاق صغير، واختبارات السلامة، وأخيراً اختبارات أداء التفجير للتحقق من الحسابات النظرية. بالنسبة للصياغات المطورة حديثاً، تبدأ العملية بخلطات صغيرة النطاق، واختبارات حرارية، واختبارات الحساسية للصدمات والاحتكاك. وبعد ذلك فقط، تنتقل الصياغات اللاحقة ذات النطاق الأكبر إلى اختبار التفجير، وهو ما سيتم تناوله في هذه الورقة. وقد أدت التطورات الحديثة في تقنيات التوصيف إلى دقة غير مسبوقة في توصيف التطور المبكر لعمليات التفجير. وسيتم عرض تقنية قياس السرعة بدوبلر الفوتوني (PDV) الجديدة لقياس ضغط التفجير ومقارنتها بالطرق التقليدية لقياس سرعة التفجير بالألياف الضوئية وحساب ضغط التفجير عن طريق انبعاج الصفائح. وبشكل خاص، سيتم مناقشة دور الألمنيوم في صياغات المتفجرات. فقد أدت التطورات الأخيرة إلى تطوير صياغات متفجرة تؤدي إلى تفاعل الألمنيوم في وقت مبكر جداً من تمدد نواتج التفجير. ويؤدي هذا التفاعل المعزز إلى تغييرات في سرعة وضغط التفجير نتيجة تفاعل الألمنيوم مع الأكسجين في نواتج الغاز المتمددة.

تم تحديث الفقرة قبل الأخيرة من المقدمة من:

من أجل حساب ضغط CJ لمادة متفجرة جديدة، يمكن استخدام نظام PDV لقياس سرعة الجسيمات بين المادة المتفجرة ونافذة من بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA). يتم وضع رقاقة رقيقة جداً، عادة من الألمنيوم أو النحاس، عند هذه الواجهة لتعمل كسطح عاكس. وفي هذه الدراسات، تم استخدام النحاس. يجب أن تكون هذه الرقاقة رقيقة بما يكفي لمنع التوهين الملحوظ لموجة الصدمة، وفي الوقت ذاته سميكة بما يكفي لمنع مرور ضوء التفجير. وعادة ما يكون سمك الرقاقة بمقدار 1,000 أنجستروم مثالياً لمعظم الإعدادات التجريبية. وبناءً على سرعة الجسيمات في PMMA وسرعة تفجير المادة المتفجرة، يمكن حساب ضغط التفجير باستخدام معادلات مطابقة صدمة Hugoniot.⁶

إلى:

من أجل حساب ضغط CJ لمادة متفجرة جديدة، يمكن استخدام نظام PDV لقياس سرعة الجسيمات بين المادة المتفجرة ونافذة من بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA). يتم وضع رقاقة رقيقة جداً، عادة من الألمنيوم أو النحاس، عند هذه الواجهة لتعمل كسطح عاكس. يجب أن تكون هذه الرقاقة رقيقة بما يكفي لمنع التوهين الملحوظ لموجة الصدمة، وفي الوقت ذاته سميكة بما يكفي لمنع نفاذ ضوء التفجير. وعادةً ما يكون سمك الرقاقة البالغ 1,000 angstroms مثالياً لمعظم الإعدادات التجريبية. وبناءً على سرعة الجسيمات في PMMA وسرعة تفجر المادة المتفجرة، يمكن حساب ضغط التفجير باستخدام معادلات مطابقة صدمة Hugoniot.⁶

تم تحديث الخطوة 2.1 في البروتوكول من:

قم بتصنيع نافذة من مادة PMMA بحجم يتناسب مع قطر الشحنة المتفجرة وبسمك يبلغ 6.5mm تقريبًا. تأكد من أن النافذة شفافة بصريًا وخالية من أي عيوب تصنيع. ولتحقيق ذلك، استخدم لوحًا من الأكريليك المصبوب الشفاف بصريًا وقم بتصنيع الأقراص باستخدام قاطع ليزر أو عملية تصنيع مماثلة. بعد ذلك، استخدم النفاثات المائية للحصول على سطح شفاف بصريًا.

إلى:

قم بتصنيع نافذة من مادة PMMA بحجم يتناسب مع قطر الشحنة المتفجرة وبسمك 6.5mm تقريبًا. تأكد من أن النافذة شفافة بصريًا وخالية من أي عيوب تصنيع. ولتحقيق ذلك، استخدم لوحًا من الأكريليك المصبوب الشفاف بصريًا وقم بتصنيع الأقراص باستخدام قاطع ليزر أو عملية تصنيع مماثلة. بعد ذلك، قم بتلميع مادة PMMA للحصول على سطح شفاف بصريًا.

في النتائج التمثيلية، تم تحديث شرح الشكل 3 من:

الشكل 3. إعداد PDV (عرض قريب). إعداد PDV عند القاعدة حيث تقع الصفيحة الطائرة.

إلى:

الشكل 3. إعداد جهاز PDV (عرض قريب). إعداد جهاز PDV عند القاعدة.

في قسم النتائج التمثيلية، تم تحديث الفقرة الموجودة بين الجدول 1 والشكل 7 من:

يظهر في الشكل 7 مخرج تتبع PDV لصفيحة القذيفة من أسفل الشحنة المتفجرة الموضحة في الشكلين 2-3. وتنشأ هذه التذبذبات من الرنين في الصفيحة نتيجة التسارع السريع الذي يصل إلى ما يقارب 4-5 km/sec. يتم حساب ضغط CJ من خلال نمذجة خط Hugoniot لغازات النواتج باستخدام تقريب Cooper،⁶ ثم استقراء نقطة CJ بمجرد مطابقة خط Hugoniot الخاص بالألمنيوم والمتفجرات. ويظهر في الشكل 8 نموذج لطباعة شاشة من مثل هذه الحسابات. ولا تزال هذه التقنية تعاني من بعض القيود لأن الحسابات تفترض استقراءً خطياً للتسارع بدءاً من سرعة القذيفة. ويؤدي هذا إلى تقدير الضغط بأقل من قيمته الحقيقية قليلاً، كما يتضح من النتائج (الجدول 1). والعمل جارٍ حالياً لتطوير معادلات جديدة لتناسب التسارع المبكر لصفيحة القذيفة.

إلى:

يظهر مخرج تتبع PDV من أسفل الشحنة المتفجرة في الشكلين 2-3 في الشكل 7. يتم حساب ضغط CJ من خلال نمذجة هوغونيوت (Hugoniot) لغاز النواتج باستخدام تقريب كوبر (Cooper’s approximation),⁶ ثم استقراء نقطة CJ بمجرد مطابقة هوغونيوت لـ PMMA-explosive. تظهر لقطة شاشة نموذجية من مثل هذا الحساب في الشكل 8. لا تزال هذه التقنية تعاني من بعض القيود لأن الحسابات تفترض استقراءً خطياً من بداية تتبع سرعة النافذة. يؤدي هذا إلى تقدير الضغط بأقل من قيمته الفعلية قليلاً، كما يتضح من النتائج (الجدول 1).

في "النتائج التمثيلية"، تم تحديث الشكل 7 والتعليق المصاحب له من:

الشكل 7. سرعة الصفيحة كدالة في الزمن لقياس ضغط CJ في متفجرات PBXN-5. لاحظ التوافق الممتاز بين طلقتين مختلفتين، حيث تتطابق الآثار تقريباً فوق بعضها البعض.

إلى:

الشكل 7. سرعة النافذة كدالة في الزمن لقياس ضغط CJ. يلاحظ وجود توافق ممتاز بين اللقطات المختلفة، حيث تتطابق المسارات تقريباً فوق بعضها البعض.

كذلك في النتائج التمثيلية، تم تحديث التعليق التوضيحي للشكل 8 من:

الشكل 8. حساب ضغط CJ من بيانات صفيحة الاندفاع النحاسية في تجربة PDV. لاحظ أن الاستقراء يفترض تسارعاً خطياً في الدفعة الأولية لصفيحة الاندفاع، وهو ما يؤدي حالياً إلى تقدير أقل من القيمة الحقيقية لضغط CJ.

إلى:

الشكل 8. حساب ضغط CJ من تجربة PDV. لاحظ أن الاستقراء يفترض تسارعاً خطياً في الدفعة الأولية للنافذة، وهو ما يؤدي حالياً إلى تقدير أقل من القيمة الحقيقية لضغط CJ.

تم تحديث قسم الشكر والتقدير من:

يود المؤلفون تقديم الشكر لبرنامج المتطلبات المستقبلية للطاقة المعززة للذخائر الحاسمة (FREEDM) على التمويل، ولكل من Mike VanDeWal وGerard Gillen على مساعدتهما في الاختبار، وPaula Cook على المساعدة في التركيبات، وRalph Acevedo وBrian Travers على كبس العينات.

إلى:

يود المؤلفون شكر برنامج المتطلبات المستقبلية للطاقة المعززة للذخائر الحاسمة (FREEDM) على التمويل، وشكر مايك فان دي وال وجيرارد جيلين لمساعدتهما في الاختبارات، وبولا كوك للمساعدة في التركيبات، ورالف أسيفيدو وبرايان ترافيرس لكبس العينات.

البروتوكول

تم إصدار تصويب لـ البحث والتطوير للمتفجرات عالية الأداء. وقد تم تحديث أقسام الملخص، والمقدمة، والبروتوكول، والنتائج النموذجية، والشكر والتقدير.

تم تحديث الملخص من:

يتضمن الاختبار التطويري للمتفجرات عالية القوة للتطبيقات العسكرية تحضير تركيبات صغيرة الحجم، واختبارات السلامة، وأخيرًا اختبارات أداء التفجير للتحقق من الحسابات النظرية. وبالنسبة للتركيبات المطورة حديثًا، تبدأ العملية بخلطات صغيرة الحجم، والاختبار الحراري، واختبار الحساسية للصدمات والاحتكاك. وبعد ذلك فقط، تنتقل التركيبات ذات الحجم الأكبر إلى اختبارات التفجير، وهو ما سيتم تناوله في هذه الورقة. وقد أدت التطورات الأخيرة في تقنيات التوصيف إلى دقة غير مسبوقة في توصيف التطور المبكر لعمليات التفجير. سيتم عرض تقنية قياس السرعة الضوئية-دوبلر (PDV) الجديدة لقياس ضغط وسرعة التفجير ومقارنتها بالطرق التقليدية لقياس سرعة التفجير بالألياف الضوئية وحساب ضغط التفجير عن طريق انبعاج الصفيحة. وبوجه خاص، سيتم مناقشة دور الألمنيوم في تركيبات المتفجرات. وقد أدت التطورات الأخيرة إلى ابتكار تركيبات متفجرة تؤدي إلى تفاعل الألمنيوم في مرحلة مبكرة جدًا من تمدد نواتج التفجير. ويؤدي هذا التفاعل المعزز إلى تغييرات في سرعة وضغط التفجير نتيجة تفاعل الألمنيوم مع الأكسجين في نواتج الغاز المتمددة.

إلى:

تتضمن الاختبارات التطويرية للمتفجرات عالية القوة للتطبيقات العسكرية صياغة تركيبات على نطاق صغير، واختبارات السلامة، وأخيراً اختبارات أداء التفجير للتحقق من الحسابات النظرية. وبالنسبة للتركيبات المطورة حديثاً، تبدأ العملية بخلطات صغيرة النطاق، واختبارات حرارية، واختبارات الحساسية للصدمات والاحتكاك. وبعد ذلك فقط، تنتقل التركيبات اللاحقة ذات النطاق الأكبر إلى اختبارات التفجير، وهو ما سيتم تناوله في هذه الورقة. وقد أدت التطورات الأخيرة في تقنيات التوصيف إلى دقة غير مسبوقة في توصيف تطور التفجيرات في أوقاتها المبكرة. سيتم عرض تقنية قياس السرعة بدوبلر الفوتوني (PDV) الجديدة لقياس ضغط التفجير ومقارنتها بالطريقة التقليدية لقياس سرعة التفجير باستخدام الألياف الضوئية وحساب ضغط التفجير بناءً على انبعاج الصفيحة. وبوجه خاص، سيتم مناقشة دور الألمنيوم في تركيبات المتفجرات. حيث أدت التطورات الأخيرة إلى تطوير تركيبات متفجرة تؤدي إلى تفاعل الألمنيوم في وقت مبكر جداً من تمدد نواتج التفجير. ويؤدي هذا التفاعل المعزز إلى تغيرات في سرعة وضغط التفجير نتيجة تفاعل الألمنيوم مع الأكسجين في نواتج الغازات المتمددة.

تم تحديث الفقرة قبل الأخيرة من المقدمة من:

من أجل حساب ضغط CJ لمادة متفجرة جديدة، يمكن استخدام نظام PDV لقياس سرعة الجسيمات بين المادة المتفجرة ونافذة من بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA). يتم وضع رقاقة رقيقة جداً، عادة من الألومنيوم أو النحاس، عند هذه الواجهة لتعمل كسطح عاكس. وفي هذه الدراسات، تم استخدام النحاس. يجب أن تكون هذه الرقاقة رقيقة بما يكفي لمنع تخامد موجة الصدمة بشكل ملحوظ، وفي الوقت ذاته سميكة بما يكفي لمنع نفاذ ضوء التفجير. وعادة ما يكون سمك الرقاقة البالغ 1,000 angstroms مثالياً لمعظم الإعدادات التجريبية. وبناءً على سرعة الجسيمات في PMMA وسرعة تفجير المادة المتفجرة، يمكن حساب ضغط التفجير باستخدام معادلات مطابقة صدمة Hugoniot.⁶

إلى:

من أجل حساب ضغط CJ لمادة متفجرة جديدة، يمكن استخدام نظام PDV لقياس سرعة الجسيمات بين المادة المتفجرة ونافذة من بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA). توضع رقاقة رقيقة جداً، عادة ما تكون من الألمنيوم أو النحاس، عند هذا السطح البيني لتعمل كسطح عاكس. يجب أن تكون هذه الرقاقة رقيقة بما يكفي لمنع التوهين الملحوظ لموجة الصدمة، وفي الوقت نفسه سميكة بما يكفي لمنع مرور ضوء التفجير. وعادة ما يكون سمك الرقاقة البالغ 1,000 angstroms مثالياً لمعظم الإعدادات التجريبية. وبناءً على سرعة الجسيمات في PMMA وسرعة تفجير المادة المتفجرة، يمكن حساب ضغط التفجير باستخدام معادلات مطابقة صدمات Hugoniot.⁶

تم تحديث الخطوة 2.1 في البروتوكول من:

قم بتصنيع نافذة من مادة PMMA بحجم يتناسب مع قطر الشحنة المتفجرة وبسمك 6.5mm تقريبًا. تأكد من أن النافذة شفافة بصريًا وخالية من أي عيوب تصنيعية. ولتحقيق ذلك، استخدم لوحًا من الأكريليك المصبوب الشفاف بصريًا وقم بتشكيل الأقراص باستخدام قاطع ليزر أو عملية تصنيع مماثلة. بعد ذلك، استخدم نفاثات المياه للحصول على سطح شفاف بصريًا.

إلى:

قم بتصنيع نافذة من مادة PMMA بحجم يتناسب مع قطر الشحنة المتفجرة وبسمك 6.5mm تقريباً. تأكد من أن النافذة شفافة بصرياً وخالية من أي عيوب تصنيعية. ولتحقيق ذلك، استخدم لوحاً من الأكريليك المصبوب الشفاف بصرياً وقم بتصنيع الأقراص باستخدام قاطع ليزر أو عملية تصنيع مماثلة. بعد ذلك، قم بتلميع مادة PMMA للحصول على سطح شفاف بصرياً.

في شكل النتائج التمثيلية، تم تحديث تعليق الشكل 3 من:

الشكل 3. إعداد جهاز PDV (عرض مقرب). إعداد جهاز PDV عند القاعدة حيث تقع صفيحة القذف.

إلى:

الشكل 3. إعداد جهاز PDV (عرض مقرب). إعداد جهاز PDV عند القاعدة.

في قسم النتائج التمثيلية، تم تحديث الفقرة الموجودة بين الجدول 1 والشكل 7 من:

يظهر مخرج تتبع PDV لصفيحة القاذفة من أسفل الشحنة المتفجرة الموضحة في الشكلين 2-3 في الشكل 7. تنشأ التذبذبات من الرنين في الصفيحة نتيجة التسارع السريع إلى ما يقرب من 4-5 km/sec. يتم حساب ضغط CJ من خلال نمذجة Hugoniot لغاز النواتج باستخدام تقريب Cooper،⁶ ثم استقراء نقطة CJ بمجرد مطابقة Hugoniot الخاص بالألومنيوم والمتفجرات. يظهر نموذج مطبوع نموذجي من هذه الحسابات في الشكل 8. لا تزال هذه التقنية تعاني من بعض القصور لأن الحسابات تفترض استقراءً خطياً للتسارع منذ بداية سرعة القاذفة. يؤدي هذا إلى تقدير الضغط بأقل من قيمته الحقيقية قليلاً، كما يتضح من النتائج (الجدول 1). والعمل جارٍ حالياً لتطوير معادلات جديدة لملائمة التسارع المبكر لصفيحة القاذفة.

إلى:

يظهر مخرج تتبع PDV من أسفل الشحنة المتفجرة الموضحة في الشكلين 2-3 في الشكل 7. يتم حساب ضغط CJ من خلال نمذجة هوغونيوت (Hugoniot) لغاز النواتج باستخدام تقريب كوبر (Cooper’s approximation)،⁶ ثم استقراء نقطة CJ بمجرد مطابقة هوغونيوت لـ PMMA-متفجر. تظهر لقطة شاشة نموذجية من مثل هذا الحساب في الشكل 8. لا تزال هذه التقنية تعاني من بعض القيود لأن الحسابات تفترض استقراءً خطياً من بداية تتبع سرعة النافذة. يؤدي هذا إلى تقدير الضغط بأقل من قيمته الحقيقية قليلاً، كما يتضح من النتائج (الجدول 1).

في "النتائج التمثيلية"، تم تحديث الشكل 7 والتعليق المصاحب له من:

الشكل 7. سرعة اللوح كدالة في الزمن لقياس ضغط CJ في متفجر PBXN-5. لاحظ التوافق الممتاز بين طلقتين مختلفتين، حيث تتطابق الآثار عملياً فوق بعضها البعض.

إلى:

الشكل 7. سرعة النافذة كدالة في الزمن لقياس ضغط CJ. يلاحظ وجود توافق ممتاز بين اللقطات المختلفة، حيث تنطبق المسارات تقريبًا على بعضها البعض.

أيضاً في النتائج التمثيلية، تم تحديث تعليق الشكل 8 من:

الشكل 8. حساب ضغط CJ من بيانات صفيحة القذيفة النحاسية في تجربة PDV. يرجى ملاحظة أن الاستكمال الخارجي يفترض تسارعاً خطياً في الدفعة الأولية لصفيحة القذيفة، مما يؤدي حالياً إلى تقدير أقل من القيمة الحقيقية لضغط CJ.

إلى:

الشكل 8. حساب ضغط CJ من تجربة PDV. لاحظ أن الاستكمال الخارجي يفترض تسارعاً خطياً في الدفعة الأولية للنافذة، وهو ما يؤدي حالياً إلى تقدير أقل من القيمة الحقيقية لضغط CJ.

تم تحديث قسم الشكر والتقدير من:

يود المؤلفون أن يشكروا برنامج المتطلبات المستقبلية للطاقات المعززة للذخائر الحاسمة (FREEDM) على التمويل، وMike VanDeWal وGerard Gillen على مساعدتهما في الاختبار، وPaula Cook على المساعدة في التركيبات، وRalph Acevedo وBrian Travers على كبس العينات.

إلى:

يود المؤلفون تقديم الشكر لبرنامج المتطلبات المستقبلية للطاقات المعززة للذخائر الحاسمة (FREEDM) على التمويل، ولكل من Mike Van De Waal و Gerard Gillen على مساعدتهما في الاختبارات، و Paula Cook على المساعدة في تركيبات المواد، و Ralph Acevedo و Brian Travers على كبس العينات.