Erratum: Research and Development of High-performance Explosives

Краткое содержание

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

Аннотация

Было выпущено исправление (erratum) к статье Исследование и разработка высокоэффективных взрывчатых веществ. Были обновлены разделы аннотации, введения, протокола, репрезентативных результатов и благодарностей.

Аннотация была обновлена с:

Разработка и испытания бризантных взрывчатых веществ для военного применения включают приготовление пробных навесок, испытания на безопасность и, наконец, тесты на детонационные характеристики для проверки теоретических расчетов. Для новых составов процесс начинается с приготовления малых навесок, термических испытаний, а также определения чувствительности к удару и трению. Только после этого составы в большем масштабе проходят испытания на детонацию, которые будут рассмотрены в данной работе. Последние достижения в методах характеризации обеспечили беспрецедентную точность в описании эволюции детонации на ранних этапах. Будет представлен новый метод фотодоплеровской велориметрии (PDV) для измерения давления и скорости детонации, который будет сопоставлен с традиционным волоконно-оптическим измерением скорости детонации и расчетом давления детонации по деформации пластины. В частности, будет обсуждена роль алюминия в составах взрывчатых веществ. Последние разработки привели к созданию составов взрывчатых веществ, в которых реакция алюминия происходит на очень ранних стадиях расширения продуктов детонации. Эта усиленная реакция приводит к изменениям скорости и давления детонации вследствие взаимодействия алюминия с кислородом в расширяющихся газообразных продуктах.

до:

Разработка и испытания бризантных взрывчатых веществ для военного применения включают мелкомасштабное приготовление составов, проверку безопасности и, наконец, испытания детонационных характеристик для подтверждения теоретических расчетов. Для недавно разработанных составов процесс начинается с приготовления малых навесок, термических испытаний, а также оценки чувствительности к удару и трению. Только после этого составы в большем масштабе подвергаются детонационным испытаниям, которые будут рассмотрены в данной работе. Последние достижения в методах анализа позволили достичь беспрецедентной точности при определении эволюции детонации на ранних этапах. Будет представлен новый метод фотонной доплеровской велосиметрии (PDV) для измерения давления детонации и проведено его сравнение с традиционными методами измерения скорости детонации с помощью волоконной оптики и расчета давления детонации по деформации пластины. В частности, будет рассмотрена роль алюминия в составах взрывчатых веществ. Последние разработки привели к созданию составов, в которых реакция алюминия происходит на очень ранней стадии расширения продуктов детонации. Эта усиленная реакция приводит к изменению скорости и давления детонации вследствие взаимодействия алюминия с кислородом в расширяющихся газообразных продуктах.

Предпоследний абзац раздела «Введение» был изменен с:

Для расчета давления CJ нового взрывчатого вещества можно использовать систему PDV для измерения скорости частиц на границе раздела между взрывчаткой и окном из полиметилметакрилата (ПММА). На этом интерфейсе размещают очень тонкую фольгу, обычно алюминиевую или медную, которая служит отражающей поверхностью. В данных исследованиях использовалась медная фольга. Толщина фольги должна быть достаточно малой, чтобы избежать значительного затухания ударной волны, но при этом достаточной, чтобы предотвратить прохождение света от детонации. Как правило, для большинства экспериментальных установок идеальной является толщина фольги 1,000 ангстрем. Зная скорость частиц в ПММА и скорость детонации взрывчатого вещества, можно рассчитать давление детонации с помощью уравнений сопряжения ударных волн Гюгонио.⁶

до:

Для расчета давления CJ нового взрывчатого вещества можно использовать систему PDV для измерения скорости частиц на границе раздела между взрывчатым веществом и окном из полиметилметакрилата (ПММА). На этот интерфейс помещается очень тонкая фольга, обычно алюминиевая или медная, которая служит отражающей поверхностью. Фольга должна быть достаточно тонкой, чтобы предотвратить значительное затухание ударной волны, и при этом достаточно толстой, чтобы не пропускать свет от детонации. Как правило, для большинства экспериментальных установок идеальной является толщина фольги 1 000 ангстрем. Зная скорость частиц в ПММА и скорость детонации взрывчатого вещества, давление детонации можно рассчитать с помощью уравнений соответствия ударных волн Хюгонио.⁶

Шаг 2.1 в протоколе был изменен со следующего:

Изготовьте окно из ПММА, размер которого соответствует диаметру разрывного заряда, толщиной примерно 6,5 мм. Убедитесь, что окно оптически прозрачно и не имеет дефектов механической обработки. Для этого возьмите оптически прозрачный лист литого акрила и вырежьте диски с помощью лазерного резака или аналогичного процесса механической обработки. Затем используйте гидроабразивную резку для получения оптически прозрачной поверхности.

до:

Изготовьте окно из ПММА, размер которого соответствует диаметру explosive charge, толщиной примерно 6.5mm. Убедитесь, что окно оптически прозрачно и не имеет дефектов механической обработки. Для этого возьмите оптически прозрачный лист литого акрила и вырежьте диски с помощью лазерного резака или аналогичного метода механической обработки. Затем отполируйте ПММА для получения оптически прозрачной поверхности.

В разделе «Репрезентативные результаты» подпись к рисунку 3 была обновлена с:

Рисунок 3. Схема установки PDV (крупный план). Схема установки PDV в основании, где расположена ударная пластина.

до:

Рисунок 3. Установка PDV (крупный план). Установка PDV в основании.

В разделе «Репрезентативные результаты» текст абзаца между таблицей 1 и рисунком 7 был изменен с:

Результаты PDV-диаграммы полета ударника из нижней части взрывного заряда, представленной на рисунках 2-3, показаны на рисунке 7. Колебания возникают из-за резонанса в пластине вследствие быстрого ускорения почти до 4-5 km/sec. Давление CJ рассчитывается путем моделирования гугониальных кривых газообразных продуктов с использованием приближения Купера,⁶ с последующей экстраполяцией точки CJ после согласования гугониальных кривых алюминия и взрывчатого вещества. Типичный скриншот такого расчета показан на рисунке 8. Данный метод все еще имеет определенные ограничения, так как расчеты предполагают линейную экстраполяцию ускорения с момента начала движения ударника. Это приводит к некоторому занижению давления, что подтверждается результатами (таблица 1). В настоящее время ведется работа по разработке новых уравнений для аппроксимации начального ускорения ударника.

до:

Результаты записи PDV со дна заряда взрывчатого вещества, представленные на рисунках 2-3, показаны на рисунке 7. Давление CJ рассчитывается путем моделирования гуниота продуктов сгорания с использованием приближения Купера,⁶ с последующей экстраполяцией точки CJ после совмещения гуниота системы ПММА-взрывчатое вещество. Типичный скриншот такого расчета показан на рисунке 8. Данный метод все еще имеет определенные ограничения, так как расчеты предполагают линейную экстраполяцию от начала кривой скорости окна. Это приводит к некоторому занижению давления, о чем свидетельствуют результаты (таблица 1).

На рисунке с репрезентативными результатами (Figure 7) и в подписи к нему были внесены изменения со следующего:

Рисунок 7. Скорость пластины в зависимости от времени при измерении давления CJ в взрывчатом веществе PBXN-5. Обратите внимание на отличное совпадение результатов двух различных выстрелов, при которых трассировки практически накладываются друг на друга.

до:

Рисунок 7. Скорость окна в зависимости от времени при измерении давления CJ. Обратите внимание на отличное совпадение результатов различных выстрелов, при котором кривые практически накладываются друг на друга.

Также в разделе «Репрезентативные результаты» подпись к рисунку 8 была обновлена с:

Рисунок 8. Расчет давления CJ на основе данных медной ударной пластины в эксперименте PDV. Обратите внимание, что экстраполяция предполагает линейное ускорение при начальном толчке ударной пластины, что в настоящее время приводит к недооценке давления CJ.

до:

Рисунок 8. Расчет давления CJ по результатам эксперимента с использованием PDV. Обратите внимание, что экстраполяция предполагает линейное ускорение при начальном толчке окна, что в настоящее время приводит к занижению значения давления CJ.

Раздел «Благодарности» был обновлен с:

Авторы выражают благодарность программе Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) за финансирование, Майку ВанДеУолу и Джерарду Гиллену за помощь в проведении испытаний, Поле Кук за помощь в разработке составов, а также Ральфу Асеведо и Брайану Трэверсу за прессование образцов.

к:

Авторы выражают благодарность программе Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) за финансирование, Майку Ван Де Ваалу и Джерарду Гиллену за помощь в проведении испытаний, Пауле Кук за помощь в разработке составов, а также Ральфу Асеведо и Брайану Трэверсу за прессование образцов.

Протокол

Было выпущено исправление (erratum) к статье Research and Development of High-performance Explosives. Были обновлены разделы аннотации, введения, протокола, репрезентативных результатов и благодарностей.

Аннотация была обновлена с:

Разработка и испытания бризантных взрывчатых веществ для военного применения включают приготовление пробных навесок, испытания на безопасность и, наконец, испытания детонационных характеристик для проверки теоретических расчетов. Для новых составов процесс начинается с приготовления малых навесок, термических испытаний, а также определения чувствительности к удару и трению. Только после этого переходят к приготовлению навесок большего размера для проведения испытаний на детонацию, которые будут рассмотрены в данной работе. Последние достижения в методах анализа позволили достичь беспрецедентной точности в определении эволюции детонации на ранних этапах. Будет представлен и проведен сравнительный анализ нового метода фотодоплеровской велоциметрии (PDV) для измерения давления и скорости детонации с традиционным использованием волоконно-оптических датчиков скорости детонации и расчетом давления детонации по деформации пластины. В частности, будет обсуждена роль алюминия в составах взрывчатых веществ. Последние разработки привели к созданию составов, в которых реакция алюминия происходит на очень ранней стадии расширения продуктов детонации. Эта усиленная реакция приводит к изменениям скорости и давления детонации вследствие взаимодействия алюминия с кислородом в расширяющихся газообразных продуктах.

до:

Разработка и испытания бризантных взрывчатых веществ для военного применения включают приготовление пробных партий в малом масштабе, проверку безопасности и, наконец, испытания характеристик детонации для подтверждения теоретических расчетов. Для новых составов процесс начинается с приготовления маломасштабных смесей, термических испытаний, а также определения чувствительности к удару и трению. Только после этого переходят к приготовлению составов в большем масштабе для проведения испытаний по детонации, которые и будут рассмотрены в данной работе. Последние достижения в методах анализа обеспечили беспрецедентную точность в характеристике эволюции детонации на ранних этапах. Будет представлен новый метод фотонной доплеровской велосиметрии (PDV) для измерения давления детонации, а также проведено его сравнение с традиционными методами измерения скорости детонации с помощью волоконной оптики и расчета давления детонации по деформации пластины. В частности, будет обсуждена роль алюминия в составах взрывчатых веществ. Последние разработки привели к созданию составов, в которых реакция алюминия происходит на очень ранней стадии расширения продуктов детонации. Эта интенсифицированная реакция приводит к изменениям скорости и давления детонации вследствие взаимодействия алюминия с кислородом в расширяющихся газообразных продуктах.

Предпоследний абзац раздела «Введение» был обновлен с:

Для расчета давления CJ нового взрывчатого вещества можно использовать систему PDV для измерения скорости частиц на границе раздела между взрывчатым веществом и окном из полиметилметакрилата (ПММА). На этот интерфейс помещается очень тонкая фольга, обычно алюминиевая или медная, которая служит отражающей поверхностью. В данных исследованиях использовалась медная фольга. Фольга должна быть достаточно тонкой, чтобы предотвратить значительное затухание ударной волны, и достаточно толстой, чтобы свет от детонации не проходил насквозь. Как правило, для большинства экспериментальных установок идеальной является толщина фольги 1 000 ангстрем. Зная скорость частиц в ПММА и скорость детонации взрывчатого вещества, давление детонации можно рассчитать с помощью уравнений соответствия ударных волн Хюгонио.⁶

до:

Для расчета давления Чепмена-Жуге (CJ) нового взрывчатого вещества можно использовать систему PDV для измерения скорости частиц на границе раздела между взрывчатым веществом и окном из полиметилметакрилата (ПММА). На этот интерфейс помещают очень тонкую фольгу, обычно алюминиевую или медную, которая служит отражающей поверхностью. Фольга должна быть достаточно тонкой, чтобы предотвратить значительное затухание ударной волны, и при этом достаточно толстой, чтобы свет от детонации не проходил сквозь нее. Как правило, для большинства экспериментальных установок идеальной является толщина фольги 1,000 ангстрем. Зная скорость частиц в ПММА и скорость детонации взрывчатого вещества, можно рассчитать давление детонации с помощью уравнений согласования ударных волн Хюгонио.⁶

Шаг 2.1 в Протоколе был обновлен с:

Изготовьте окно из ПММА, размер которого соответствует диаметруt explosive charge, толщиной примерно 6.5mm. Убедитесь, что окно оптически прозрачно и не имеет дефектов механической обработки. Для этого возьмите оптически прозрачный лист литого акрила и вырежьте диски с помощью лазерного резака или аналогичного метода механической обработки. Затем используйте гидроабразивную резку для получения оптически прозрачной поверхности.

до:

Изготовьте окно из ПММА, размер которого соответствует диаметру взрывного заряда, толщиной примерно 6.5mm. Убедитесь, что окно оптически прозрачно и не имеет дефектов механической обработки. Для этого возьмите оптически прозрачный лист литого акрила и вырежьте диски с помощью лазерного резака или аналогичного процесса обработки. Затем отполируйте ПММА для получения оптически прозрачной поверхности.

В разделе «Репрезентативные результаты» подпись к рисунку 3 была изменена со следующей:

Рисунок 3. Установка PDV (крупный план). Установка PDV в основании, где расположена ударная пластина.

до:

Рисунок 3. Установка PDV (крупный план). Установка PDV в основании.

В разделе «Репрезентативные результаты» текст абзаца между таблицей 1 и рисунком 7 был изменен со следующего:

Результаты PDV-трассировки ударной пластины со стороны дна взрывчатого заряда, представленные на рисунках 2-3, показаны на рисунке 7. Осцилляции возникают из-за резонансного звона в пластине вследствие быстрого ускорения до значений почти 4-5 km/sec. Давление CJ рассчитывается путем моделирования гуниота газообразных продуктов с использованием приближения Купера,⁶ с последующей экстраполяцией точки CJ после совмещения гуниота системы алюминий-взрывчатое вещество. Типичный скриншот такого расчета показан на рисунке 8. Данный метод все еще имеет определенные ограничения, так как в расчетах предполагается линейная экстраполяция ускорения с момента начала движения ударной пластины. Это приводит к некоторому занижению давления, что подтверждается результатами (таблица 1). В настоящее время ведется работа по разработке новых уравнений для аппроксимации начального ускорения ударной пластины.

до:

Результат записи PDV с нижней части заряда взрывчатого вещества, представленный на рисунках 2-3, показан на рисунке 7. Давление CJ рассчитывается путем моделирования гуниота продуктов сгорания с использованием приближения Купера,⁶ с последующей экстраполяцией точки CJ после согласования гуниота системы ПММА-взрывчатое вещество. Типичный скриншот такого расчета показан на рисунке 8. Данный метод все еще имеет определенные ограничения, так как расчеты предполагают линейную экстраполяцию от начала кривой скорости окна. Это приводит к некоторому занижению давления, что подтверждается результатами (таблица 1).

На рисунке с репрезентативными результатами 7 и в подписи к нему были внесены следующие изменения:

Рисунок 7. Скорость пластины в зависимости от времени при измерении давления CJ в взрывчатом веществе PBXN-5. Обратите внимание на отличное совпадение результатов двух различных выстрелов, при которых графики практически накладываются друг на друга.

до:

Рисунок 7. Скорость окна в зависимости от времени при измерении давления CJ. Обратите внимание на отличное совпадение результатов разных выстрелов, при которых кривые практически накладываются друг на друга.

Также в разделе «Репрезентативные результаты» подпись к рисунку 8 была обновлена следующим образом:

Рисунок 8. Расчет давления CJ по данным медной ударной пластины в эксперименте PDV. Обратите внимание, что экстраполяция предполагает линейное ускорение при начальном толчке ударной пластины, что в настоящее время приводит к занижению значения давления CJ.

до:

Рисунок 8. Расчет давления CJ по данным эксперимента ПДВ. Обратите внимание, что экстраполяция предполагает линейное ускорение при начальном толчке окна, что в настоящее время приводит к занижению значения давления CJ.

Раздел «Благодарности» был обновлен следующим образом:

Авторы выражают благодарность программе Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) за финансирование, Майку ВанДеУолу и Джерарду Гиллену за помощь в проведении испытаний, Пауле Кук за помощь в разработке составов, а также Ральфу Асеведо и Брайану Трэверсу за прессование образцов.

до:

Авторы выражают благодарность программе Future Requirement of Enhanced Energetics for Decisive Munitions (FREEDM) за финансирование, Майку Ван Де Ваалу и Джерарду Гиллену за помощь в проведении испытаний, Пауле Кук за помощь в разработке рецептур, а также Ральфу Асеведо и Брайану Трэверсу за прессование образцов.