اثر پودر آلومينيوم بر قابليت نفوذ يك نمونه خرج گود خاص

Effect of Aluminum Powder on Penetration Capability of a Specific Shaped Charge

خرج گودها با ايجاد جت بسيار سريع حاصل از متلاشي شدن يك لاينر فلزي در اثر انفجار يك ماده منفجره، موجب انهدام زره مي‌شوند. فرمولاسيون ماده منفجره از پارامترهاي مهم و تاثير گذار در ميزان نفوذ يك خرج گود است. مواد منفجره بكار رفته در اين مهمات عمدتاً داراي سرعت انفجار و چگالي بالايي هستند. در اين تحقيق، تركيباتي بر پايه HTPB و حاوي مقادير مختلف پودر آلومينيوم (از صفر تا 40 درصد وزني) در يك خرج گود خاص مورد مطالعه قرار گرفتند. خرج گودهاي شارژ شده، با فاصله توقف mm 25 بر روي يك هدف استوانه‌اي از جنس فولاد نرم تست شدند. نتايج نشان داد كه بهترين عملكرد مربوط به فرمولاسيون فاقد پودر آلومينيوم است. جت خرج گود حاصل از انفجار اين فرمولاسيون در مقايسه با ديگر PBX ها داراي بيشترين عمق و حجم نفوذ مي‌باشد. با افزايش پودر آلومينيوم ، ميزان نفوذ در هدف به صورت غير خطي كاهش مي‌يابد. شبيه سازي نفوذ با نرم‌افزار LS-DYNA و مقايسه آن با مقادير تجربي نشان داد كه با افزايش ميزان پودر آلومينيوم، تفاوت نتايج اين دو روش بيشتر مي‌شود.

Abstract Shaped charges defeat armors by means of high velocity jets formed by the collapse of a metallic liner as a result of the detonation of an explosive. The explosive formulation is an important factor influencing the properties of a shaped charge. Explosive charges used in penetrating devices have usually high detonation velocity and high density. In this research, five compositions based on HTPB having different amount of aluminum (0 up to 40 percent by weight) were examined in a specific shape charge. After charging the samples by PBX materials, the penetration experiments were carried out at 25 mm stand-off distance on mild steel targets. The results showed high penetration capability of aluminum-free formulation. The jet resulted by detonation of this charge has a maximum depth and volume of penetration in comparison with other PBXs. There is a nonlinear decrease in the penetration of the shaped charges by adding aluminum in the formulation of explosives. The difference of results obtained via experimental and numerical simulation method (LS-DYNA) increases in compositions containing more percentage of aluminum powder.