更正：高性能炸药的研究与开发

摘要

对以下内容进行了多项修正： 高性能炸药的研发

摘要

已对高性能炸药的研究与开发发布更正。摘要、引言、实验方案、代表性结果及致谢部分已更新。

摘要已从以下内容更新：

军用高能炸药的研制测试通常包括小规模配方制备、安全性测试，以及最终的爆轰性能测试，以验证理论计算结果。对于新研制的配方，首先从小规模混合开始，进行热测试以及撞击和摩擦感度测试。只有通过上述测试后，才能进入更大规模的爆轰性能测试，本文将重点介绍这一阶段。近年来，表征技术的进步使得对爆轰初期演化过程的测量达到了前所未有的精度。本文将介绍并比较一种新型的光探测多普勒测速技术（PDV）与传统的光纤爆速测量法及平板凹痕法计算爆轰压力的方法，用于测定爆轰压力和速度。特别地，本文还将讨论铝在炸药配方中的作用。最新研究进展使得某些炸药配方中的铝在爆轰产物膨胀的极早期即发生反应。这种增强的反应行为因铝与膨胀气体产物中的氧发生反应，从而引起爆轰速度和压力的变化。

至：

用于军事用途的高能炸药在研发过程中的测试包括小规模配方制备、安全性测试，以及最终的爆轰性能测试，以验证理论计算结果。对于新开发的配方，该过程首先进行小规模混合、热测试，以及撞击和摩擦感度测试。只有通过上述测试后，才会进一步开展更大规模的配方爆轰测试，本文将重点介绍此类测试。近年来表征技术的进步使得对爆轰初期演化过程的测量达到了前所未有的精度。本文将介绍一种用于测量爆轰压力的新技术——光子多普勒测速法（Photonic Doppler Velocimetry, PDV），并将其与传统的光纤爆速测量结合平板凹痕法计算爆轰压力的结果进行比较。特别地，本文将讨论铝在炸药配方中的作用。近期的研究进展促使开发出一些新型炸药配方，使铝在爆轰产物膨胀的极早期即发生反应。这种增强的反应导致铝与膨胀气体产物中的氧发生作用，从而引起爆轰速度和爆轰压力的变化。

引言部分倒数第二段已从以下内容更新：

为了计算新型炸药的CJ压力，可使用PDV系统测量炸药与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）窗口之间界面处的质点速度。在该界面处放置一层极薄的金属箔（通常为铝或铜），以作为反射面。在本研究中使用了铜箔。该金属箔应足够薄，以避免显著衰减冲击波，同时又需足够厚，以阻止爆轰光透过。通常情况下，1,000埃的箔片厚度在大多数实验装置中最为理想。已知PMMA中的质点速度和炸药的爆轰速度后，可通过雨贡纽冲击匹配方程计算爆轰压力。⁶

至：

为了计算新型炸药的CJ压力，可使用PDV系统测量炸药与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）窗口之间界面处的质点速度。在该界面处放置一层极薄的金属箔（通常为铝或铜），用作反射面。该金属箔应足够薄，以避免显著衰减冲击波，同时又需足够厚，以阻止爆轰光透过。通常情况下，大多数实验装置中理想的金属箔厚度为1,000埃。已知PMMA中的质点速度和炸药的爆轰速度后，可通过雨贡纽冲击匹配方程计算爆轰压力。⁶

将方案中的步骤 2.1 更新为：

加工一块与炸药装药直径相匹配的PMMA窗口，厚度约为6.5 mm。确保该窗口光学透明，且无任何加工缺陷。为此，取一张光学透明的浇铸丙烯酸板材，使用激光切割机或类似的加工方法切割出圆盘，然后利用水射流处理获得光学透明的表面。

至：

加工一块PMMA窗口，其尺寸应与炸药装药的直径相匹配，厚度约为6.5 mm。确保该窗口光学透明，且无任何加工缺陷。为此，可采用光学透明的浇铸丙烯酸板材，使用激光切割机或类似的加工方法切割成圆盘状。随后对PMMA进行抛光，以获得光学透明的表面。

在代表性结果中，图3的图注已从以下内容更新：

图3. PDV装置（近距离视图）。 位于飞片所在基座处的PDV装置。

至：

图3. PDV装置（近景）。 基座处的PDV装置。

在代表性结果部分，表1与图7之间的段落已更新，原文为：

来自 图2-3 所示炸药装药底部飞片的PDV迹线输出如 图7 所示。振荡源于飞片在快速加速至接近4-5 km/s时产生的振铃效应。CJ压力通过Cooper近似法⁶对产物气体雨贡纽曲线建模计算得到，随后在匹配铝-炸药雨贡纽曲线的基础上外推CJ点。此类计算的典型屏幕输出如 图8 所示。该技术仍存在一定局限性，因为计算假设飞片速度从初始阶段开始呈线性加速外推，导致压力值略有低估，结果数据（表1）已证实了这一点。目前正在进行研究，以建立新的方程来拟合飞片的早期加速过程。

至：

来自 图2-3 所示炸药装药底部的PDV迹线输出如 图7 所示。CJ压强通过建模产物气体的雨贡纽曲线并结合库珀近似法⁶进行计算，然后在匹配PMMA-炸药雨贡纽曲线后外推得到CJ点。此类计算的典型屏幕截图如 图8 所示。该技术仍存在一定局限性，因为计算过程假设从窗口速度迹线起始点开始进行线性外推，这会导致压强被略微低估，实验结果（表1）已证实了这一点。

在代表性结果中，图7及其图注已从以下内容更新：

图7. PBXN-5炸药中CJ压力测量的药板速度随时间变化关系。 请注意两次不同实验结果之间具有极好的一致性，两条曲线几乎完全重合。

至：

图7. 用于测量CJ压力的窗口速度随时间的变化。注意不同 shots 之间的结果具有极好的一致性，曲线几乎完全重合。

同样在代表性结果中，图8的图注已从：

图8. 基于PDV实验中铜飞片数据计算CJ压力。 需注意，外推法假设飞片初始推动阶段为线性加速，这目前会导致对CJ压力的低估。

至：

图8. 基于PDV实验计算CJ压力。 需注意，外推法假设窗口在初始推动阶段呈线性加速，这目前会导致对CJ压力的低估。

致谢部分已从以下内容更新：

作者感谢增强能量以实现决定性弹药未来需求（FREEDM）计划提供的资助，感谢Mike VanDeWal和Gerard Gillen在测试中的协助，感谢Paula Cook在配方方面的帮助，以及感谢Ralph Acevedo和Brian Travers在样品压制方面的贡献。

至：

作者谨此感谢未来增强弹药能量需求（FREEDM）计划提供的资助，感谢 Mike Van De Waal 和 Gerard Gillen 在测试过程中的协助，感谢 Paula Cook 在配方方面的帮助，以及感谢 Ralph Acevedo 和 Brian Travers 在样品压制方面的工作。

方案

已对高性能炸药的研究与开发发布更正。摘要、引言、实验步骤、代表性结果和致谢部分已更新。

摘要已从以下内容更新：

用于军事用途的高能炸药在研发过程中的测试包括小规模配方制备、安全性测试，以及最终的爆轰性能测试，以验证理论计算结果。对于新开发的配方，该过程首先进行小规模混合、热测试，以及撞击和摩擦感度测试。只有通过上述测试后，才能进一步开展更大规模的配方爆轰性能测试，本文将重点介绍此类测试。近年来，表征技术的进步使得对爆轰初期演化过程的测量达到了前所未有的精度。本文将介绍一种用于测量爆轰压力和速度的新技术——光多普勒测速法（PDV），并将其与传统的光纤爆速测量法以及平板凹痕法计算爆轰压力的结果进行比较。特别地，本文将讨论铝在炸药配方中的作用。近期的研究进展促使开发出一些新型炸药配方，使铝在爆轰产物膨胀的极早期即发生反应。这种增强的反应导致铝与膨胀气体产物中的氧发生作用，从而引起爆轰速度和压力的变化。

至：

用于军事用途的高能炸药研发测试通常包括小规模配方制备、安全性测试，以及最终的爆轰性能测试，以验证理论计算结果。对于新开发的配方，该过程首先从小规模混合、热测试以及撞击和摩擦感度测试开始。只有在完成上述步骤后，才会进行更大规模的配方爆轰测试，本文将重点介绍这一阶段。近年来，表征技术的进步使得对爆轰初期演化过程的测量达到了前所未有的精度。本文将介绍并比较一种新型的“光子多普勒测速法”（Photonic Doppler Velocimetry, PDV）在爆轰压力测量中的应用，以及传统的光纤测速法和板凹痕法计算爆轰压力的技术。特别地，本文还将讨论铝在炸药配方中的作用。近期的研究进展促使开发出一些新型炸药配方，使铝在爆轰产物膨胀的极早期即发生反应。这种增强的反应导致爆轰速度和压力因铝与膨胀气体产物中氧气发生反应而发生变化。

引言部分倒数第二段已更新，原文为：

为了计算新型炸药的CJ压力，可使用PDV系统测量炸药与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）窗口之间界面处的质点速度。在该界面处放置一层极薄的金属箔（通常为铝或铜），以作为反射面。在本研究中使用的是铜箔。该金属箔应足够薄，以避免显著衰减冲击波，同时又需足够厚，以阻止爆轰产生的光透过。通常情况下，1,000埃的箔片厚度适用于大多数实验装置。已知PMMA中的质点速度和炸药的爆轰速度后，可通过Hugoniot冲击匹配方程计算爆轰压力。⁶

至：

为了计算新型炸药的CJ压力，可以使用PDV系统测量炸药与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）窗口之间界面处的质点速度。在该界面处放置一层极薄的金属箔（通常为铝或铜），用作反射表面。该金属箔应足够薄，以避免显著衰减冲击波，同时又足够厚，以阻止爆轰产生的光透过。通常情况下，1,000埃的箔片厚度适用于大多数实验装置。已知PMMA中的质点速度和炸药的爆轰速度后，可通过雨贡纽冲击匹配方程计算爆轰压力。⁶

将方案中的步骤 2.1 修改为：

加工一块PMMA窗口，其尺寸应与炸药装药的直径相匹配，厚度约为6.5 mm。确保该窗口光学透明，且无任何加工缺陷。为此，取一张光学透明的浇铸丙烯酸板材，使用激光切割机或类似的加工方法切割成圆盘状，然后利用水射流处理以获得光学透明的表面。

至：

加工一块PMMA窗口，其尺寸应与炸药装药的直径相匹配，厚度约为6.5 mm。确保该窗口光学透明，且无任何加工缺陷。为此，取一张光学透明的浇铸丙烯酸板材，使用激光切割机或类似的加工方法切割成圆盘。随后对PMMA进行抛光，以获得光学透明的表面。

在代表性结果中，图3的图注已从：

图3. PDV装置（近距离视图）。 位于飞片所在基座处的PDV装置。

至：

图3. PDV装置（近景）。 位于底部的PDV装置。

在代表性结果部分，表1与图7之间的段落已更新为：

来自 图2-3 所示炸药装药底部飞片的PDV迹线输出如 图7 所示。振荡源于飞片在快速加速至接近4-5 km/s时产生的振铃效应。CJ压力通过建模产物气体的雨贡纽曲线并结合库珀近似法⁶计算得到，随后在匹配铝-炸药雨贡纽曲线的基础上外推得到CJ点。此类计算的典型屏幕截图如 图8 所示。该技术仍存在一定局限性，因为计算假设飞片速度从初始阶段开始呈线性加速。这会导致压力被略微低估，实验结果（表1）已证实了这一点。目前正在进行研究，以开发新的方程来拟合飞片早期的加速度行为。

至：

来自 图2-3 所示炸药装药底部的PDV迹线输出如 图7 所示。CJ压强是通过使用库珀近似法⁶对产物气体雨贡纽曲线建模，并在匹配PMMA-炸药雨贡纽曲线后外推CJ点计算得到的。此类计算的典型屏幕截图如 图8 所示。该技术仍存在一些局限性，因为计算假设从窗口速度迹线的起始点开始进行线性外推，导致压强被略微低估，这一点由结果（表1）得以证实。

在代表性结果中，图7及其图注已从以下内容更新：

图7. PBXN-5炸药中CJ压力测量的平板速度随时间变化关系。 请注意两次不同实验结果之间具有极好的一致性，两条曲线几乎完全重合。

至：

图7. 用于测量CJ压力的窗口速度随时间的变化。注意不同 shots 之间的结果具有极好的一致性，各条曲线几乎完全重合。

同样在代表性结果中，图8的图注已从：

图8. 基于PDV实验中铜飞片数据计算CJ压力。 需注意，外推法假设飞片初始推动阶段为线性加速，这目前会导致对CJ压力的低估。

至：

图8. 通过PDV实验计算CJ压力。 需注意，外推法假设窗口初始推动阶段为线性加速，这目前会导致对CJ压力的低估。

致谢部分已从以下内容更新：

作者感谢增强型决定性弹药未来能量需求（FREEDM）计划提供的资金支持，感谢Mike VanDeWal和Gerard Gillen在测试中的协助，感谢Paula Cook在配方方面的帮助，以及感谢Ralph Acevedo和Brian Travers在样品压制方面的贡献。

至：

作者感谢增强能量以实现决定性弹药未来需求（FREEDM）计划提供的资助，感谢Mike Van De Waal和Gerard Gillen在测试中的协助，感谢Paula Cook在配方方面的帮助，以及感谢Ralph Acevedo和Brian Travers在样品压制方面的贡献。