爆速

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爆速,是爆炸火焰或其化學反應在藥炷內傳遞速度稱為爆速,依炸藥成份不同而不同。

爆炸依其爆炸火焰或其化學反應傳遞速度或方式之不同,還可區分為爆燃(Deflagration)爆轟(Detonation),化學反應在炸藥中的傳遞速度稱為爆速。

爆燃是一種爆速小於聲音在炸藥內傳遞速度的爆炸,而爆轟則為超音速爆炸,其化學反應是以震波的形式傳遞,故爆轟產生的爆炸壓力及破壞力均遠大於爆燃。

爆速小於每秒3000英呎的爆炸稱為爆燃,而爆速大於每秒3000英呎的爆炸稱為爆轟。(1英呎=0.3048公尺)炸藥依其爆炸方式或爆速的大小可區分為低級炸藥(Low explosives)高級炸藥(High explosives)。產生爆燃反應或爆速低的炸藥稱為低級炸藥,如黑火藥槍砲發射藥火箭推進劑等,如果當作爆破就需要預先裝滿封密的容器。而在正常使用情況下會產生爆轟反應的炸藥稱為高級炸藥,如TNT代納邁等,都具有極大的爆炸威力,故亦稱為高爆炸藥。

但爆速不代表爆炸的能量,實際炸藥釋放的能量不一定高於爆燃的火藥,可其以更短的時間(約萬分一秒內)釋放同等能量而適合爆破用,爆燃的火藥的能量則以較長的時(約百分一秒內)間釋放,但對人的感覺相差不遠。

如果把強烈炸藥減少分量到對槍炮膛「安全」的程度,給裝在彈殼中所發射出的彈丸將只會極慢地飛出來。反之即使是低速炸藥如黑火藥,如果預先做成極細的粉末狀裝滿封密堅固的容器,仍然可以產生可觀的爆炸力,卻仍遜於同等重量的烈性炸藥。

而不論是任何火藥類的燃燒或爆炸的能量,都遠低於同重量的普通燃料,這是因為內含固有的氧化劑可以在封密的條件下燃燒或爆炸,但氧化劑本身也佔有了火藥或炸藥中的重量。而普通的化學燃料則可以使用空氣中的氧氣完成氧化過程,但在爆炸目標宏觀上的破壞大於燃燒以及發射火箭和槍炮彈的需要,才是炸藥類的價值。

另一方面也有使用非炸藥的燃料做成的燃料空氣炸彈,便可產生出超過傳統炸彈的威力。

爆速或爆轟速度,係爆轟波通過藥柱的速度,是用於計算炸藥爆轟壓力的重要參數。一般而言,爆速大者其爆轟反應產生的壓力也大,猛度也大,亦即對砂石的碎裂能力強。傳統的爆速測量方法是採用杜氏法(Dautriche Method),方法雖然很簡單,但精度也不高。較新的方法是利用高速照相、壓力探針、離子探針法等先進技術,測量精確度可大大的提高。其中離子探針法設備簡單,操作容易,且相當精確,已成為主要之測試方法。

離子探針法[编辑]

離子探針法之原理,是利用藥柱爆炸瞬間高溫高壓而產生大量離子,因其具有導電性,能在一組斷路的兩探針間形成迴路;利用波型產生器(或稱信號混合器)給予一驅動電壓,而後傳輸信號至計頻器或示波器,若在藥柱上插上兩組探針量取兩信號間的時間,並由已知兩組探針間的距離,則可求得爆速。

  • D:爆速(m/s)
  • L: 兩組探針間的距離(mm)
  • T: 兩信號間的時間差(μs)

影響爆速之因素有藥柱成分、直徑密度、顆粒大小、有無外殼(Confined)、藥柱溫度等加工因素及環境因素影響,測試時須嚴格控制可能影響因素。故規定測試藥柱為直徑一英吋裸藥柱,地組探針引爆端至少應有:2~5倍L(藥柱長度)/D(藥柱直徑)的距離,並須以木架固定,以防止傳爆藥與藥柱,或藥柱與藥柱間(壓裝)脫落而影響測試精度。