Erratum: Research and Development of High-performance Explosives

Resumo

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

Resumo

Foi emitido um errata para Pesquisa e Desenvolvimento de Explosivos de Alto Desempenho. As seções de resumo, introdução, protocolo, resultados representativos e agradecimentos foram atualizadas.

O Resumo foi atualizado de:

A avaliação do desenvolvimento de explosivos de alto poder para aplicações militares envolve a formulação em pequena escala, testes de segurança e, por fim, testes de desempenho de detonação para verificar os cálculos teóricos. Para formulações recém-desenvolvidas, o processo inicia-se com misturas em pequena escala, testes térmicos e sensibilidade ao impacto e ao atrito. Somente então as formulações subsequentes em maior escala avançam para testes de detonação, os quais serão abordados neste artigo. Avanços recentes em técnicas de caracterização levaram a uma precisão sem precedentes na análise da evolução inicial das detonações. A nova técnica de velocimetria foto-Doppler (PDV, na sigla em inglês) para medição da pressão e velocidade de detonação será apresentada e comparada com os métodos tradicionais de medição da velocidade de detonação por fibra óptica e cálculo da pressão de detonação baseado na deformação de placas. Em particular, será discutido o papel do alumínio nas formulações explosivas. Desenvolvimentos recentes levaram à criação de formulações explosivas que provocam a reação do alumínio muito cedo durante a expansão dos produtos da detonação. Essa reação intensificada resulta em alterações na velocidade e pressão de detonação devido à reação do alumínio com o oxigênio nos produtos gasosos em expansão.

para:

A avaliação do desenvolvimento de explosivos de alto poder para aplicações militares envolve a formulação em pequena escala, testes de segurança e, por fim, testes de desempenho de detonação para verificar os cálculos teóricos. Para formulações recém-desenvolvidas, o processo inicia-se com misturas em pequena escala, testes térmicos e sensibilidade ao impacto e ao atrito. Somente então as formulações subsequentes em maior escala avançam para testes de detonação, os quais serão abordados neste artigo. Avanços recentes em técnicas de caracterização levaram a uma precisão sem precedentes na análise da evolução inicial das detonações. A nova técnica de Velocimetria Doppler Fotônica (PDV, na sigla em inglês) para medição da pressão de detonação será apresentada e comparada com os métodos tradicionais de medição da velocidade de detonação por fibra óptica e cálculo da pressão de detonação baseado na deformação de placas. Em especial, será discutido o papel do alumínio nas formulações explosivas. Desenvolvimentos recentes levaram à criação de formulações explosivas que provocam a reação do alumínio muito cedo durante a expansão dos produtos da detonação. Essa reação intensificada resulta em alterações na velocidade e na pressão de detonação devido à reação do alumínio com o oxigênio nos produtos gasosos em expansão.

O penúltimo parágrafo da Introdução foi atualizado de:

Para calcular a pressão CJ de um novo explosivo, pode-se utilizar um sistema PDV para medir a velocidade das partículas entre o explosivo e uma janela de polimetilmetacrilato (PMMA). Uma folha muito fina, geralmente de alumínio ou cobre, é colocada nesta interface para atuar como superfície refletora. Nestes estudos, utilizou-se cobre. Essa folha deve ser fina o suficiente para evitar atenuação significativa da onda de choque, mas espessa o suficiente para impedir a passagem da luz da detonação. Normalmente, uma espessura de folha de 1.000 angstroms é ideal para a maioria das configurações experimentais. Conhecendo a velocidade das partículas no PMMA e a velocidade de detonação do explosivo, a pressão de detonação pode ser calculada por meio das equações de correspondência de choque de Hugoniot.⁶

para:

Para calcular a pressão CJ de um novo explosivo, pode-se utilizar um sistema PDV para medir a velocidade das partículas entre o explosivo e uma janela de polimetilmetacrilato (PMMA). Uma folha muito fina, geralmente de alumínio ou cobre, é colocada nesta interface para atuar como superfície refletora. Essa folha deve ser fina o suficiente para evitar atenuação significativa da onda de choque, mas espessa o suficiente para impedir a passagem da luz da detonação. Normalmente, uma espessura de folha de 1.000 angstroms é ideal para a maioria das configurações experimentais. Conhecendo a velocidade das partículas no PMMA e a velocidade de detonação do explosivo, a pressão de detonação pode ser calculada por meio das equações de correspondência de choque de Hugoniot.⁶

O passo 2.1 do Protocolo foi atualizado de:

Usine uma janela de PMMA com diâmetro aproximadamente igual ao da carga explosiva e com cerca de 6,5 mm de espessura. Certifique-se de que a janela seja opticamente transparente e isenta de quaisquer defeitos de usinagem. Para isso, tome uma chapa opticamente clara de acrílico fundido e usine os discos utilizando um cortador a laser ou processo de usinagem semelhante. Em seguida, utilize jatos de água para obter uma superfície opticamente clara.

para:

Usine uma janela de PMMA com diâmetro aproximadamente igual ao da carga explosiva e espessura de cerca de 6,5 mm. Certifique-se de que a janela seja opticamente transparente e isenta de quaisquer defeitos de usinagem. Para isso, utilize uma chapa de acrílico fundido opticamente clara e usine os discos com um cortador a laser ou processo de usinagem semelhante. Em seguida, pola o PMMA para obter uma superfície opticamente clara.

Na legenda da Figura 3 dos Resultados Representativos, foi feita uma atualização de:

Figura 3. Configuração do PDV (vista próxima). A configuração do PDV na base onde se encontra a placa propelida.

para:

Figura 3. Configuração do PDV (vista próxima). A configuração do PDV na base.

Nos Resultados Representativos, o parágrafo entre a tabela 1 e a figura 7 foi atualizado de:

A saída do traço PDV da placa propelida a partir da base da carga explosiva das Figuras 2-3 é mostrada na Figura 7. As oscilações surgem devido à ressonância na placa provocada pela aceleração rápida até quase 4-5 km/s. A pressão CJ é calculada modelando o húgonio do gás produto com a aproximação de Cooper,⁶ e, em seguida, extrapolando o ponto CJ uma vez que o húgonio alumínio-explosivo é ajustado. Uma imagem típica de tela proveniente de tal cálculo é apresentada na Figura 8. A técnica ainda apresenta algumas limitações, pois os cálculos assumem uma extrapolação linear da aceleração a partir do início da velocidade da placa propelida. Isso resulta em uma subestimativa ligeira da pressão, como evidenciado pelos resultados (Tabela 1). Trabalhos estão em andamento para desenvolver novas equações que ajustem a aceleração inicial da placa propelida.

para:

A saída do traço PDV da parte inferior da carga explosiva das Figuras 2-3 é apresentada na Figura 7. A pressão CJ é calculada a partir da modelagem da isenta de Hugoniot do gás produto com a aproximação de Cooper,⁶ e, em seguida, extrapolando-se o ponto CJ uma vez que a isenta de Hugoniot entre o PMMA e o explosivo é ajustada. Uma imagem típica de tela proveniente de tal cálculo é mostrada na Figura 8. A técnica ainda apresenta algumas limitações, pois os cálculos assumem uma extrapolação linear a partir do início do traço de velocidade da janela. Isso resulta em uma subestimativa ligeira da pressão, como evidenciado pelos resultados (Tabela 1).

Na Figura 7 dos Resultados Representativos e sua legenda foram atualizadas de:

Figura 7. Velocidade da placa em função do tempo para a medição da pressão CJ no explosivo PBXN-5. Observe a excelente concordância entre dois disparos diferentes, nos quais os traços praticamente coincidem um com o outro.

para:

Figura 7. Velocidade da janela em função do tempo para a medição da pressão de CJ. Observe a excelente concordância entre os diferentes disparos, em que os traços praticamente se sobrepõem.

Também nos Resultados Representativos, a legenda da Figura 8 foi atualizada de:

Figura 8. Cálculo da pressão CJ a partir dos dados da placa propelida de cobre no experimento PDV. Observe que a extrapolação assume uma aceleração linear no impulso inicial da placa propelida, o que atualmente leva a uma subestimativa da pressão CJ.

para:

Figura 8. Cálculo da pressão CJ a partir do experimento PDV. Observe que a extrapolação assume uma aceleração linear no impulso inicial da janela, o que atualmente leva a uma subestimativa da pressão CJ.

A seção de Agradecimentos foi atualizada de:

Os autores gostariam de agradecer ao Programa Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) pelo financiamento, a Mike VanDeWal e Gerard Gillen pela assistência nos testes, a Paula Cook pela ajuda nas formulações e a Ralph Acevedo e Brian Travers pela prensagem das amostras.

para:

Os autores gostariam de agradecer ao Programa Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) pelo financiamento, a Mike Van De Waal e Gerard Gillen pela assistência nos testes, a Paula Cook pela assistência nas formulações e a Ralph Acevedo e Brian Travers pela prensagem das amostras.

Protocolo

Foi emitido um erratum para Pesquisa e Desenvolvimento de Explosivos de Alto Desempenho. As seções de resumo, introdução, protocolo, resultados representativos e agradecimentos foram atualizadas.

O Resumo foi atualizado de:

A avaliação do desenvolvimento de explosivos de alto poder para aplicações militares envolve a formulação em pequena escala, testes de segurança e, finalmente, testes de desempenho de detonação para verificar os cálculos teóricos. Para formulações recém-desenvolvidas, o processo inicia-se com misturas em pequena escala, testes térmicos e sensibilidade ao impacto e ao atrito. Somente então as formulações subsequentes em maior escala avançam para testes de detonação, os quais serão abordados neste artigo. Avanços recentes em técnicas de caracterização levaram a uma precisão sem precedentes na análise da evolução inicial das detonações. A nova técnica de velocimetria foto-Doppler (PDV, na sigla em inglês) para medição da pressão e velocidade de detonação será apresentada e comparada com os métodos tradicionais de medição da velocidade de detonação por fibra óptica e cálculo da pressão de detonação baseado na deformação de placas metálicas. Em particular, será discutido o papel do alumínio nas formulações explosivas. Desenvolvimentos recentes levaram à criação de formulações explosivas que provocam a reação do alumínio muito cedo durante a expansão dos produtos da detonação. Essa reação intensificada resulta em alterações na velocidade e pressão de detonação devido à reação do alumínio com o oxigênio nos produtos gasosos em expansão.

para:

A avaliação do desenvolvimento de explosivos de alto poder para aplicações militares envolve a formulação em pequena escala, testes de segurança e, por fim, testes de desempenho de detonação para verificar os cálculos teóricos. Para formulações recém-desenvolvidas, o processo inicia-se com misturas em pequena escala, testes térmicos e sensibilidade ao impacto e ao atrito. Somente então as formulações subsequentes em maior escala avançam para testes de detonação, os quais serão abordados neste artigo. Avanços recentes em técnicas de caracterização levaram a uma precisão sem precedentes na análise da evolução inicial das detonações. A nova técnica de Velocimetria Doppler Fotônica (PDV, na sigla em inglês) para medição da pressão de detonação será apresentada e comparada com os métodos tradicionais de medição da velocidade de detonação por fibra óptica e cálculo da pressão de detonação baseado na deformação de placas. Em particular, será discutido o papel do alumínio nas formulações explosivas. Desenvolvimentos recentes levaram à criação de formulações explosivas que provocam a reação do alumínio muito cedo durante a expansão dos produtos da detonação. Essa reação intensificada resulta em alterações na velocidade e na pressão de detonação devido à reação do alumínio com o oxigênio nos produtos gasosos em expansão.

O penúltimo parágrafo da Introdução foi atualizado de:

Para calcular a pressão CJ de um novo explosivo, pode-se utilizar um sistema PDV para medir a velocidade das partículas entre o explosivo e uma janela de polimetilmetacrilato (PMMA). Uma folha muito fina, geralmente de alumínio ou cobre, é colocada nesta interface para atuar como superfície refletora. Nestes estudos, utilizou-se cobre. Essa folha deve ser fina o suficiente para evitar atenuação significativa da onda de choque, mas espessa o suficiente para impedir a passagem da luz da detonação. Normalmente, uma espessura de folha de 1.000 angstroms é ideal para a maioria das configurações experimentais. Conhecendo a velocidade das partículas no PMMA e a velocidade de detonação do explosivo, a pressão de detonação pode ser calculada por meio das equações de correspondência de choque de Hugoniot.⁶

para:

Para calcular a pressão CJ de um novo explosivo, pode-se utilizar um sistema PDV para medir a velocidade das partículas entre o explosivo e uma janela de polimetilmetacrilato (PMMA). Uma folha muito fina, geralmente de alumínio ou cobre, é colocada nesta interface para atuar como superfície refletora. Essa folha deve ser fina o suficiente para evitar atenuação significativa da onda de choque, mas espessa o suficiente para impedir a passagem da luz da detonação. Normalmente, uma espessura de folha de 1.000 angstroms é ideal para a maioria das configurações experimentais. Conhecendo a velocidade das partículas no PMMA e a velocidade de detonação do explosivo, a pressão de detonação pode ser calculada por meio das equações de correspondência de choque de Hugoniot.⁶

O passo 2.1 do Protocolo foi atualizado de:

Usine uma janela de PMMA com diâmetro aproximadamente igual ao do explosivo e com espessura de cerca de 6,5 mm. Certifique-se de que a janela seja opticamente transparente e livre de quaisquer defeitos de usinagem. Para isso, tome uma chapa opticamente clara de acrílico moldado e usine os discos utilizando um cortador a laser ou processo de usinagem semelhante. Em seguida, utilize jatos de água para obter uma superfície opticamente clara.

para:

Usine uma janela de PMMA com diâmetro aproximadamente igual ao do explosivo e com espessura de cerca de 6,5 mm. Certifique-se de que a janela seja opticamente transparente e livre de quaisquer defeitos de usinagem. Para isso, utilize uma chapa de acrílico fundido opticamente transparente e usine os discos com um cortador a laser ou processo de usinagem semelhante. Em seguida, pola o PMMA para obter uma superfície opticamente clara.

Na legenda da Figura 3 dos Resultados Representativos, foi feita uma atualização de:

Figura 3. Configuração do PDV (vista próxima). A configuração do PDV na base, onde se localiza a placa propelida.

para:

Figura 3. Configuração do PDV (vista próxima). A configuração do PDV na base.

Nos Resultados Representativos, o parágrafo entre a tabela 1 e a figura 7 foi atualizado de:

A saída do traço PDV da placa propelida a partir da base da carga explosiva das Figuras 2-3 é mostrada na Figura 7. As oscilações surgem devido à ressonância na placa provocada pela aceleração rápida a quase 4-5 km/s. A pressão CJ é calculada modelando o húgonio do gás produto com a aproximação de Cooper,⁶ e depois extrapolando o ponto CJ uma vez que o húgonio alumínio-explosivo é ajustado. Uma impressão típica de tela proveniente de tal cálculo é mostrada na Figura 8. A técnica ainda apresenta algumas limitações, pois os cálculos assumem uma extrapolação linear da aceleração a partir do início da velocidade da placa propelida. Isso resulta em uma subestimativa ligeira da pressão, como evidenciado pelos resultados (Tabela 1). Trabalhos estão em andamento para desenvolver novas equações que ajustem a aceleração inicial da placa propelida.

para:

A saída do traço PDV da parte inferior da carga explosiva das Figuras 2-3 é mostrada na Figura 7. A pressão CJ é calculada a partir da modelagem da isenta de gás produto com a aproximação de Cooper,⁶ e então extrapolando-se o ponto CJ uma vez que a isenta explosivo-PMMA é ajustada. Uma impressão típica de tela de tal cálculo é mostrada na Figura 8. A técnica ainda possui algumas limitações, já que os cálculos assumem uma extrapolação linear a partir do início do traço de velocidade da janela. Isso resulta em uma subestimativa ligeira da pressão, como evidenciado pelos resultados (Tabela 1).

Na Figura 7 dos Resultados Representativos e sua legenda foram atualizadas de:

Figura 7. Velocidade da placa em função do tempo para a medição da pressão CJ no explosivo PBXN-5. Observe a excelente concordância entre dois disparos diferentes, nos quais os traços praticamente coincidem um com o outro.

para:

Figura 7. Velocidade da janela em função do tempo para a medição da pressão de CJ. Observe a excelente concordância entre os diferentes disparos, em que os traços praticamente se sobrepõem.

Também nos Resultados Representativos, a legenda da Figura 8 foi atualizada de:

Figura 8. Cálculo da pressão CJ a partir dos dados da placa propelida de cobre no experimento PDV. Observe que a extrapolação assume uma aceleração linear no impulso inicial da placa propelida, o que atualmente leva a uma subestimativa da pressão CJ.

para:

Figura 8. Cálculo da pressão CJ a partir do experimento PDV. Observe que a extrapolação assume uma aceleração linear no impulso inicial da janela, o que atualmente leva a uma subestimativa da pressão CJ.

A seção de Agradecimentos foi atualizada de:

Os autores gostariam de agradecer ao Programa Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) pelo financiamento, a Mike VanDeWal e Gerard Gillen pela assistência nos testes, a Paula Cook pela assistência nas formulações e a Ralph Acevedo e Brian Travers pela prensagem das amostras.

para:

Os autores gostariam de agradecer ao Programa Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) pelo financiamento, a Mike Van De Waal e Gerard Gillen pela assistência nos testes, a Paula Cook pela assistência nas formulações e a Ralph Acevedo e Brian Travers pela prensagem das amostras.