Erratum: Research and Development of High-performance Explosives

Samenvatting

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

Samenvatting

Er is een erratum gepubliceerd voor Research and Development of High-performance Explosives. De secties samenvatting, inleiding, protocol, representatieve resultaten en dankwoord zijn bijgewerkt.

De samenvatting is bijgewerkt van:

Ontwikkelingstesten van krachtige explosieven voor militaire toepassingen omvatten kleinschalige formulering, veiligheidstests en tot slot detonatieprestatieonderzoeken om theoretische berekeningen te verifiëren. Voor nieuw ontwikkelde formuleringen begint het proces met kleinschalige mengsels, thermische testen en gevoeligheidsmetingen voor impact en wrijving. Pas daarna gaan daaropvolgende grootschaligere formuleringen over naar detonatietesten, wat in dit artikel zal worden behandeld. Recente vooruitgangen in karakteriseringstechnieken hebben geleid tot een ongekende precisie bij de karakterisering van de evolutie van detonaties op zeer korte tijdschalen. De nieuwe techniek van photo-Doppler velocimetrie (PDV) voor de meting van detonatiedruk en -snelheid zal worden gedeeld en vergeleken met traditionele glasvezelmetingen van de detonatiesnelheid en de berekening van de detonatiedruk op basis van plaatdeformatie. In het bijzonder zal de rol van aluminium in explosieve formuleringen worden besproken. Recente ontwikkelingen hebben geleid tot de ontwikkeling van explosieve formuleringen die resulteren in een reactie van aluminium zeer vroeg in de expansie van de detonatieproducten. Deze versnelde reactie leidt tot veranderingen in de detonatiesnelheid en -druk door de reactie van het aluminium met zuurstof in de expanderende gasproducten.

naar:

Ontwikkelingstesten van krachtige explosieven voor militaire toepassingen omvatten formulering op kleine schaal, veiligheidstesten en tot slot detonatieprestatietests om theoretische berekeningen te verifiëren. Voor nieuw ontwikkelde formuleringen begint het proces met mengsels op kleine schaal, thermische tests en gevoeligheid voor impact en wrijving. Pas daarna gaan daaropvolgende formuleringen op grotere schaal over naar detonatietesten, waarover in dit artikel zal worden behandeld. Recente vorderingen in karakteriseringstechnieken hebben geleid tot een ongekende precisie bij de karakterisering van de evolutie van detonaties in een vroeg stadium. De nieuwe techniek van Photonic Doppler Velocimetry (PDV) voor het meten van de detonatiedruk zal worden gedeeld en vergeleken met traditionele glasvezel-detonatiesnelheidsmetingen en de berekening van de detonatiedruk op basis van plaatdeformatie. In het bijzonder zal de rol van aluminium in explosieve formuleringen worden besproken. Recente ontwikkelingen hebben geleid tot de ontwikkeling van explosieve formuleringen die resulteren in een reactie van aluminium zeer vroeg in de expansie van de detonatieproducten. Deze versnelde reactie leidt tot veranderingen in de detonatiesnelheid en -druk door de reactie van aluminium met zuurstof in de expanderende gasproducten.

De voorlaatste paragraaf van de inleiding is bijgewerkt van:

Om de CJ-druk van een nieuw explosief te berekenen, kan een PDV-systeem worden gebruikt om de deeltjessnelheid tussen het explosief en een venster van polymethylmethacrylaat (PMMA) te meten. Een zeer dunne folie, meestal aluminium of koper, wordt op deze interface geplaatst om als reflecterend oppervlak te dienen. In deze studies is koper gebruikt. Deze folie moet dun genoeg zijn om significante demping van de schokgolf te voorkomen, maar dik genoeg om te voorkomen dat detonatielicht erdoorheen gaat. Typisch is een foliedikte van 1.000 angstrom dik ideaal voor de meeste experimentele opstellingen. Gegeven de deeltjessnelheid in het PMMA en de detonatiesnelheid van het explosief, kan de detonatiedruk worden berekend met Hugoniot-schokmatchingsvergelijkingen.⁶

naar:

Om de CJ-druk van een nieuw explosief te berekenen, kan een PDV-systeem worden gebruikt om de deeltjessnelheid tussen het explosief en een venster van polymethylmethacrylaat (PMMA) te meten. Een zeer dunne folie, meestal van aluminium of koper, wordt op deze interface geplaatst om als reflecterend oppervlak te dienen. Deze folie moet dun genoeg zijn om aanzienlijke demping van de schokgolf te voorkomen, maar dik genoeg om te voorkomen dat detonatielicht erdoorheen gaat. Meestal is een foliedikte van 1.000 angstrom ideal voor de meeste experimentele opstellingen. Gegeven de deeltjessnelheid in het PMMA en de detonatiesnelheid van het explosief, kan de detonatiedruk worden berekend met Hugoniot-schokmatchingsvergelijkingen.⁶

Stap 2.1 in het protocol is bijgewerkt van:

Verspan een PMMA-venster met een diameter die gelijk is aan die van de explosieve lading en een dikte van ongeveer 6,5 mm. Zorg ervoor dat het venster optisch helder is en vrij is van bewerkingsdefecten. Om dit te bereiken, wordt een optisch heldere plaat gegoten acryl gebruikt waarbij de schijven worden uitgesneden met een lasersnijder of een soortgelijk bewerkingsproces. Gebruik vervolgens waterjets om een optisch helder oppervlak te verkrijgen.

naar:

Verspan een PMMA-venster met een diameter gelijk aan die van de explosieve lading en een dikte van ongeveer 6,5 mm. Zorg ervoor dat het venster optisch helder is en geen bewerkingsdefecten vertoont. Om dit te bereiken, gebruikt u een optisch heldere plaat gegoten acryl en freest u de schijven uit met een lasersnijder of een soortgelijk bewerkingsproces. Polijst vervolgens het PMMA om een optisch helder oppervlak te verkrijgen.

In de figuur met representatieve resultaten is het onderschrift van Figuur 3 bijgewerkt van:

Figuur 3. PDV-opstelling (detailopname). De PDV-opstelling aan de basis waar de flyer plate zich bevindt.

naar:

Figuur 3. PDV-opstelling (detailweergave). De PDV-opstelling aan de basis.

In de Representatieve Resultaten is de paragraaf tussen tabel 1 en figuur 7 bijgewerkt van:

De output van de PDV-meting van de flyerplaat vanaf de bodem van de explosieve lading uit Figuur 2-3 wordt getoond in Figuur 7. De oscillaties ontstaan door het resoneren in de plaat als gevolg van de snelle versnelling tot bijna 4-5 km/sec. De CJ-druk wordt berekend door het productgas-Hugoniot te modelleren met de benadering van Cooper,⁶ om vervolgens het CJ-punt te extrapoleren zodra de aluminium-explosief-Hugoniot overeenkomt. Een typische schermprint van een dergelijke berekening is te zien in Figuur 8. De techniek kent nog enkele beperkingen, aangezien de berekeningen uitgaan van een lineaire extrapolatie van de versnelling vanaf het begin van de snelheid van de flyer. Dit resulteert in een lichte onderschatting van de druk, zoals blijkt uit de resultaten (Tabel 1). Er wordt momenteel gewerkt aan de ontwikkeling van nieuwe vergelijkingen om de vroege versnelling van de flyerplaat beter te beschrijven.

naar:

De output van de PDV-meting vanaf de onderzijde van de explosieve lading uit Figuren 2-3 wordt getoond in Figuur 7. De CJ-druk wordt berekend door de productgas-Hugoniot te modelleren met de benadering van Cooper,⁶ om vervolgens het CJ-punt te extrapoleren zodra de PMMA-explosief Hugoniot is aangepast. Een typische schermprint van zo'n berekening is te zien in Figuur 8. De techniek kent nog enkele beperkingen, aangezien de berekeningen uitgaan van een lineaire extrapolatie vanaf het begin van het venstersnelheidsprofiel. Dit resulteert in een lichte onderschatting van de druk, zoals blijkt uit de resultaten (Tabel 1).

In de Representatieve Resultaten zijn Figuur 7 en het bijbehorende bijschrift bijgewerkt van:

Figuur 7. Platensnelheid als functie van de tijd voor de meting van de CJ-druk in het PBXN-5 explosief. Let op de uitstekende overeenstemming tussen twee verschillende schoten, waarbij de sporen vrijwel over elkaar heen vallen.

naar:

Figuur 7. Venstersnelheid als functie van de tijd voor de meting van de CJ-druk. Let op de uitstekende overeenkomst tussen de verschillende schoten, waarbij de traces elkaar praktisch overlappen.

Ook in de Representatieve Resultaten is het bijschrift van Figuur 8 bijgewerkt van:

Figuur 8. Berekening van de CJ-druk op basis van de gegevens van de koperen flyerplaat uit het PDV-experiment. Let op dat de extrapolatie uitgaat van een lineaire versnelling bij de initiële stoot van de flyerplaat, wat momenteel leidt tot een onderschatting van de CJ-druk.

naar:

Figuur 8. Berekening van de CJ-druk vanuit het PDV-experiment. Let op dat de extrapolatie uitgaat van een lineaire versnelling bij de initiële impuls van het venster, wat momenteel leidt tot een onderschatting van de CJ-druk.

De sectie Erkenningen is bijgewerkt van:

De auteurs willen graag het Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) Program bedanken voor de financiering, Mike VanDeWal en Gerard Gillen voor hun assistentie bij het testen, Paula Cook voor de hulp bij de formuleringen, en Ralph Acevedo en Brian Travers voor het persen van de monsters.

naar:

De auteurs willen graag hun dank uitspreken aan het Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) Program voor de financiering, aan Mike Van De Waal en Gerard Gillen voor hun hulp bij het testen, aan Paula Cook voor assistentie bij de formuleringen, en aan Ralph Acevedo en Brian Travers voor het persen van de monsters.

Protocol

Er is een erratum gepubliceerd voor Research and Development of High-performance Explosives. De secties samenvatting, inleiding, protocol, representatieve resultaten en dankwoord zijn bijgewerkt.

Het abstract is bijgewerkt van:

Ontwikkelingstests van krachtige explosieven voor militaire toepassingen omvatten formulering op kleine schaal, veiligheidstests en tot slot detonatieprestatie-tests om theoretische berekeningen te verifiëren. Voor nieuw ontwikkelde formuleringen begint het proces met mengsels op kleine schaal, thermische tests en sensitiviteit voor impact en wrijving. Pas daarna gaan daaropvolgende formuleringen op grotere schaal over naar detonatietests, wat in dit artikel zal worden behandeld. Recente vorderingen in karakteriseringstechnieken hebben geleid tot een ongeëvenaarde precisie bij de karakterisering van de vroege evolutie van detonaties. De nieuwe techniek van photo-Doppler velocimetrie (PDV) voor de meting van detonatiedruk en -snelheid zal worden gedeeld en vergeleken met traditionele glasvezelmeting van detonatiesnelheid en de berekening van de detonatiedruk op basis van plaatdeformatie. In het bijzonder zal de rol van aluminium in explosieve formuleringen worden besproken. Recente ontwikkelingen hebben geleid tot de ontwikkeling van explosieve formuleringen die resulteren in een reactie van aluminium zeer vroeg in de expansie van de detonatieproducten. Deze versterkte reactie leidt tot veranderingen in de detonatiesnelheid en -druk als gevolg van de reactie van het aluminium met zuurstof in de expanderende gasproducten.

naar:

Ontwikkelingstesten van krachtige explosieven voor militaire toepassingen omvatten kleinschalige formulering, veiligheidstesten en tot slot detonatieprestatietesten om theoretische berekeningen te verifiëren. Voor nieuw ontwikkelde formuleringen begint het proces met kleinschalige mengsels, thermische testen en tests voor impact- en wrijvingsgevoeligheid. Pas daarna gaan daaropvolgende grootschaligere formuleringen over naar detonatietesten, waarover in dit artikel wordt behandeld. Recente vorderingen in karakteriseringstechnieken hebben geleid tot een ongekende precisie bij de karakterisering van de evolutie van detonaties in een vroeg stadium. De nieuwe techniek van Photonic Doppler Velocimetry (PDV) voor de meting van de detonatiedruk zal worden gedeeld en vergeleken met traditionele glasvezel-detonatiesnelheidsmetingen en de berekening van de detonatiedruk op basis van plaatvervorming. In het bijzonder zal de rol van aluminium in explosieve formuleringen worden besproken. Recente ontwikkelingen hebben geleid tot de creatie van explosieve formuleringen die resulteren in een reactie van aluminium zeer vroeg in de expansie van de detonatieproducten. Deze versterkte reactie leidt tot veranderingen in de detonatiesnelheid en -druk door de reactie van het aluminium met zuurstof in de expanderende gasproducten.

De voorlaatste paragraaf van de Inleiding is bijgewerkt van:

Om de CJ-druk van een nieuw explosief te berekenen, kan een PDV-systeem worden gebruikt om de deeltjesnelheid tussen het explosief en een polymethylmethacrylaat (PMMA) venster te meten. Een zeer dunne folie, gewoonlijk aluminium of koper, wordt op deze interface geplaatst om als reflecterend oppervlak te dienen. In deze studies werd koper gebruikt. Deze folie moet dun genoeg zijn om significante demping van de schokgolf te voorkomen, maar dik genoeg om te voorkomen dat detonatielicht erdoorheen gaat. Gewoonlijk is een foliedikte van 1.000 angstrom ideal voor de meeste experimentele opstellingen. Op basis van de deeltjesnelheid in het PMMA en de detonatiesnelheid van het explosief kan de detonatiedruk worden berekend met Hugoniot-schokmatchingsvergelijkingen.⁶

naar:

Om de CJ-druk van een nieuw explosief te berekenen, kan een PDV-systeem worden gebruikt om de deeltjessnelheid tussen het explosief en een polymethylmethacrylaat (PMMA) venster te meten. Een zeer dunne folie, gewoonlijk aluminium of koper, wordt op deze interface geplaatst om als reflecterend oppervlak te dienen. Deze folie moet dun genoeg zijn om aanzienlijke demping van de schokgolf te voorkomen, maar dik genoeg om te voorkomen dat detonatielicht erdoorheen gaat. Meestal is een foliedikte van 1.000 angström ideal voor de meeste experimentele opstellingen. Op basis van de deeltjessnelheid in het PMMA en de detonatiesnelheid van het explosief kan de detonatiedruk worden berekend met Hugoniot-schok-matchingvergelijkingen.⁶

Stap 2.1 in het protocol is bijgewerkt van:

Verspan een PMMA-venster met een diameter gelijk aan die van de explosieve lading en een dikte van ongeveer 6,5 mm. Zorg ervoor dat het venster optisch helder is en geen verspaningsdefecten vertoont. Om dit te bereiken, wordt een optisch heldere plaat gegoten acryl gebruikt en worden de schijven uitgesneden met een lasersnijder of een soortgelijk verspaningsproces. Gebruik vervolgens waterjets om een optisch helder oppervlak te verkrijgen.

naar:

Vervaardig een PMMA-venster met een diameter gelijk aan die van de explosieve lading en een dikte van ongeveer 6,5 mm. Zorg ervoor dat het venster optisch helder is en vrij is van bewerkingsdefecten. Om dit te bereiken, wordt een optisch heldere plaat gegoten acryl gebruikt waarbij de schijven worden uitgesneden met een lasersnijder of een soortgelijk bewerkingsproces. Polijst vervolgens het PMMA om een optisch helder oppervlak te verkrijgen.

In de Figuur van Representatieve Resultaten werd het bijschrift van Figuur 3 bijgewerkt van:

Figuur 3. PDV-opstelling (detailopname). De PDV-opstelling aan de basis waar de flyerplate zich bevindt.

naar:

Figuur 3. PDV-opstelling (detailweergave). De PDV-opstelling aan de basis.

In de Representatieve Resultaten is de paragraaf tussen tabel 1 en figuur 7 bijgewerkt van:

De output van de PDV-meting van de vliegerplaat onderaan de explosieve lading uit Figuren 2-3 wordt getoond in Figuur 7. De oscillaties komen voort uit het resoneren in de plaat door de snelle versnelling tot bijna 4-5 km/sec. De CJ-druk wordt berekend door de Hugoniot van het productgas te modelleren met de benadering van Cooper,⁶ om vervolgens het CJ-punt te extrapoleren zodra de aluminium-explosief Hugoniot overeenkomt. Een typische screenshot van een dergelijke berekening wordt getoond in Figuur 8. De techniek kent nog enkele beperkingen, aangezien de berekeningen uitgaan van een lineaire extrapolatie van de versnelling vanaf het begin van de vliegersnelheid. Dit resulteert in een lichte onderschatting van de druk, zoals blijkt uit de resultaten (Tabel 1). Er wordt gewerkt aan de ontwikkeling van nieuwe vergelijkingen om de vroege versnelling van de vliegerplaat beter te beschrijven.

naar:

De output van de PDV-meting van de onderzijde van de explosieve lading uit Figuren 2-3 wordt getoond in Figuur 7. De CJ-druk is berekend door de productgas-Hugoniot te modelleren met de benadering van Cooper,⁶ om vervolgens het CJ-punt te extrapoleren zodra de PMMA-explosief-Hugoniot is gematcht. Een typisch screenshot van een dergelijke berekening is te zien in Figuur 8. De techniek kent nog enkele beperkingen, aangezien de berekeningen uitgaan van een lineaire extrapolatie vanaf het begin van het venstersnelheidsspoor. Dit resulteert in een lichte onderschatting van de druk, zoals blijkt uit de resultaten (Tabel 1).

In de Representatieve Resultaten zijn Figuur 7 en het bijbehorende bijschrift bijgewerkt van:

Figuur 7. Plaatensnelheid als functie van de tijd voor de meting van de CJ-druk in het PBXN-5 explosief. Let op de uitstekende overeenstemming tussen twee verschillende schoten, waarbij de sporen elkaar praktisch overlappen.

naar:

Figuur 7. Venstersnelheid als functie van de tijd voor de meting van de CJ-druk. Let op de uitstekende overeenstemming tussen de verschillende schoten, waarbij de sporen vrijwel over elkaar heen vallen.

Ook in de Representatieve Resultaten is het bijschrift van Figuur 8 bijgewerkt van:

Figuur 8. Berekening van de CJ-druk op basis van de gegevens van de koperen flyer plate uit het PDV-experiment. Let op dat de extrapolatie uitgaat van een lineaire versnelling tijdens de initiële stoot van de flyer plate, wat momenteel leidt tot een onderschatting van de CJ-druk.

naar:

Figuur 8. Berekening van de CJ-druk uit het PDV-experiment. Let op dat de extrapolatie uitgaat van een lineaire versnelling bij de initiële stoot van het venster, wat momenteel leidt tot een onderschatting van de CJ-druk.

De sectie Erkenningen is bijgewerkt van:

De auteurs willen het Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) Program bedanken voor de financiering, Mike VanDeWal en Gerard Gillen voor hun hulp bij de tests, Paula Cook voor assistentie bij de formuleringen, en Ralph Acevedo en Brian Travers voor het persen van de monsters.

naar:

De auteurs willen graag het Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) Program bedanken voor de financiering, Mike Van De Waal en Gerard Gillen voor hun hulp bij het testen, Paula Cook voor hulp bij de formuleringen, en Ralph Acevedo en Brian Travers voor het persen van de monsters.