彈藥防殉爆包裝技術研究進展

高方方，楊豪杰，陳爾余

彈藥防殉爆包裝技術研究進展

高方方，楊豪杰，陳爾余

（武警士官學校，杭州 310000）

研究防殉爆相關領域內性能優異的復合材料，以求推動防殉爆包裝技術的發展，更好地滿足未來戰爭的需求。從對比國內外彈藥包裝的研究進展出發，著重介紹防殉爆包裝技術原理及應用實例，并介紹相關領域內性能優異的復合材料，為彈藥防殉爆包裝提供參考。防殉爆包裝的主要原理包括隔爆、泄爆、抗震和緩沖等，因此需要加強對防殉爆包裝材料的阻燃性能、包裝設計和抗沖擊性等方面的研究。阻燃防爆材料和防彈抗爆材料的性能均十分優異，尤其是由聚合物制成的復合材料和由石墨烯增強的纖維復合材料，它將在彈藥防殉爆包裝領域具有十分廣闊的應用前景。

彈藥包裝；防殉爆技術；復合材料

軍用物資包裝是指用于軍事目的并符合要求的物資包裝，其特點主要：需滿足部隊快速反應的要求，需滿足在惡劣環境中的儲存和使用要求[1]。彈藥作為消耗最多的軍用物資之一，擔負著摧毀軍事目標和殲滅敵方有生力量的任務，在戰爭中發揮著不可替代的作用。在生產到使用的整個周期中，彈藥大部分時間都處于儲存狀態中，彈藥包裝作為彈藥的防護體，其可靠性直接決定了彈藥的安全性[2]，因此，彈藥包裝的作用至關重要，不僅要強度高、密封性好，而且應便于運輸和使用等。另外，隨著作戰環境越來越復雜，對彈藥包裝的要求亦越來越高，包裝還應具備防電磁、防生化和防殉爆等功能[3-5]。

近年來，我國的彈藥包裝研究領域主要集中在結構優化、集裝設計和防護設計等3個方面。在防護設計方面，彈藥的防殉爆設計逐漸引起了大家的重視[6]。其實早在20世紀，國外就開展了防殉爆設計相關試驗[7-8]，然而，我國的彈藥包裝技術（尤其防殉爆領域）發展較為落后，且缺乏系統研究[9]。經過近幾十年的發展，我國彈藥包裝防護方法、包裝用材也有很大的改變和發展，當前彈藥包裝多選用工程塑料、纖維增強復合材料等。這些聚合物和纖維等復合材料[10-11]在阻燃和防彈領域性能表現十分優異，將這些復合材料應用于彈藥包裝，必將有助于提高彈藥包裝的防殉爆性能，因此，文中從對比國內外彈藥包裝研究進展出發，著重介紹防殉爆包裝技術原理和應用實例，并介紹近年來有關防殉爆設計相關材料的研究進展，以求推動彈藥防殉爆包裝技術的進步和發展。

1 國內外彈藥包裝研究進展

我軍的彈藥包裝歷經木箱包裝、鐵皮包裝、集裝籠式包裝和工程塑料包裝等發展階段。在彈藥包裝的材料使用上，相較于金屬包裝，工程塑料具有質量輕、強度高和環境適應性強等特點，但其透濕性、透氧性和防滑性仍需進一步地改善，以滿足在運輸和儲存方面的要求[12]。有關研究單位研發制成的工程塑料彈藥包裝箱有：PVC塑料彈藥包裝箱、聚乙烯塑料彈藥包裝筒和聚丙烯塑料彈藥包裝筒等[13-15]。隨著包裝要求的提高，玻璃鋼材料被研究者們用來制作彈藥包裝箱，如采用玻璃鋼材料設計的新型航空炸彈密封包裝箱[16]。除此以外，研究者們還設計出了一些具有特殊功能的彈藥包裝箱。如利用導電布等復合材料制成的電磁屏蔽包裝箱[17]，以及利用塑木復合材料制成的環保型包裝[18]等。我軍在彈藥包裝的研究發展中也存在著一些問題，如：某些彈藥包裝需具有防靜電要求，而目前的包裝技術還無法滿足；我軍在彈藥包裝的通用化、系列化、標準化的起步較晚，未形成完善的標準體系。

相較于國內，國外更早地意識到了彈藥包裝的重要性，因此，國外的研發系統更為完整且全面，尤其是美國。國外的彈藥包裝材料經歷了從木箱、金屬箱到非金屬箱的發展，從20世紀80年代開始，國外就已經開始對工程塑料包裝箱進行研究，到1999年工程塑料使用比例也逐漸升高至65%左右[19]。國外軍隊在新型彈藥包裝材料的研究上不斷進行探索：通過采用鋁塑復合膜內包裝、涂覆防水涂料來提高防水、防潮性能[20]；在彈藥筒材料上采用聚酰胺（環氧）玻璃纖維增強塑料來提高抗沖擊性、抗老化性和高低溫適應性[21]；在封存炮彈的可剝性塑料中添加增塑劑、緩蝕劑、礦物油等提高其防銹效果[22]。國外軍隊在彈藥包裝的設計技術上，研制了由筒體和彈性材料密封環組成彈藥塑料筒，能夠對彈藥起到保護效果；研制了棉布袋散裝火藥的塑料筒，具有優良的強度和抗靜電性能。在彈藥包裝的包裝實驗方面，美軍已形成了一整套規范化、系統化的軍用包裝標準體系和彈藥包裝試驗體系，并且這些標準都有大量支持性文件。隨著高新技術武器的發展，美軍將會在智能型包裝、抗電磁包裝、防輻射包裝和防殉爆包裝等方面進一步發展。結合國內外彈藥包裝的發展趨勢，防殉爆包裝必將是未來彈藥包裝領域內的一個重要研究方向。

2 防殉爆技術

殉爆是指某處的炸藥爆炸引起一定范圍內的另一處炸藥爆炸的現象。影響殉爆的主要因素有爆炸時產生的沖擊波、介質、爆轟產物、溫度、時間和感度等[23]。在通常情況下，一般采用數值模擬分析[24]和殉爆試驗來評估彈藥的殉爆危險性[25-26]。

包裝箱內的彈藥一般較為密集，若主發彈藥在包裝箱內，考慮到距離近、空間小和沖擊波壓強大等因素[27-28]，實現其他彈藥的防殉爆保護比較困難，因此，在相鄰彈藥之間設置有效的阻隔介質，避免或者減弱對其他彈藥的沖擊作用，才有可能實現防殉爆的目的。為了應對主發彈藥爆炸產生的沖擊波、爆轟產物（破片）和高溫[29]，阻隔介質理應具備3個方面的功能：吸收沖擊波能量、防破片打擊和隔熱。經常用作阻隔介質的材料有木材、泡沫、金屬及復合材料等[30-31]。另外，在包裝上設計一些泄壓通道，當主發彈藥在包裝箱內部發生爆炸時，使爆炸能量沿泄壓通道迅速排出，亦可降低其他彈藥發生殉爆的概率，如某型號火箭彈防殉爆包裝箱（見圖1）[32]。

圖1 某型號火箭彈防殉爆包裝箱

若主發彈藥處于包裝箱外部，則要求包裝箱應具有良好的抗爆能力，即應能抵御爆炸產生的沖擊波的破壞和應能抵御破片（或子彈）的穿透[33]。另外，為了防止彈藥受到跌落或者撞擊而發生殉爆，包裝箱還應采用高吸能的減震材料，用以吸收受到沖擊的能量。例如某空運型鈍感彈藥防殉爆包裝箱（見圖2）[34]，該包裝箱由鋼制外殼和蜂窩狀吸能材料組成，具有良好的抗爆和減震效果。

圖2 某空運型鈍感彈藥防殉爆包裝箱

3 防殉爆包裝材料

針對以上所述的隔爆和抗爆的原理，在彈藥的防殉爆包裝材料大致可以分為2類：阻燃防沖擊抗爆材料和防擊穿抗爆材料。

3.1 阻燃防沖擊抗爆材料

目前，在彈藥包裝領域使用的材料主要有：金屬、塑料、玻璃鋼及復合材料等，由這些材料組成的包裝可以保障彈藥基本的安全，但由于這些包裝在設計之初大多沒有考慮防殉爆的需求，所以不具備防殉爆功能。彈藥爆炸會產生沖擊波、爆轟產物和高溫，所以在設計具備防殉爆功能的彈藥包裝箱時必需用到阻燃防爆材料。阻燃防爆材料能快速傳遞熱量，阻止火焰傳播，從而防止殉爆事故，其基本原理[35]是用蜂窩結構的多孔材料填充包裝箱，將包裝箱分成狹窄的腔體，該多孔材料具有熄滅火焰和衰減沖擊波的作用，因此它可以抑制火焰的快速蔓延和能量的瞬時釋放，從而達到防殉爆的目的。阻燃隔熱材料主要分為金屬和非金屬2類。

蜂窩結構的金屬鋁以其高比強度、高比剛度和良好的吸能能力被廣泛應用于防爆領域[36-37]。宋洪鎖等[38]發明一種阻燃防爆彈藥箱（見圖3），該彈藥箱由輕質抗沖擊滾塑外殼和發泡鋁防爆內殼組成，并且內外殼之間加裝多層隔熱層，從而使彈藥箱具有良好的隔熱、防爆和防破片能力。發泡鋁是一種在鋁合金基體（或鋁）中均勻分布大量孔洞的新型多功能材料，其導熱率僅為純鋁的1/5～1/500，并且吸能能力高達490～3 430 kJ/m3，在1 400 ℃的條件下也不發生熔解，同時可降低80%以上的高頻電磁波干擾，是一種優秀的彈藥包裝材料。Li等[39]基于生物學靈感，使用鋁材料設計了一種新型的防爆仿生層狀蜂窩結構，主要由犧牲層和承載層組成。數值模擬和實驗結果吻合，結果表明，在爆炸載荷作用下，犧牲層呈層狀交錯排列，可以吸收大量能量，表現出良好的綜合性能，具有承受多重爆炸載荷的能力。Nie等[40]通過理論分析和實驗研究得出結論，泡沫陶瓷既可以抑制火焰的蔓延，又能明顯衰減沖擊波，該材料將成為新一代防爆手段。

圖3 阻燃防爆彈藥箱

雖然金屬材料的性能十分良好，但出于輕量化的考量，一些研究人員對非金屬材料展開了研究。邢志祥等[41]研究了由聚丙烯制成的新型多孔材料的阻燃抑爆性能，其性能優于傳統的金屬材料。魯長波等[42]對自制非金屬材料的防爆性能進行了研究，結果表明，相對于金屬防爆材料，非金屬防爆材料可有效吸收大量的沖擊動能，在阻攔沖擊波、爆炸破片和火焰方面表現更佳，防爆性能更好。肖蕓蕓等[43]以正硅酸乙酯和苯并噁嗪單體為原料制備聚苯并噁嗪?二氧化硅氣凝膠，該復合材料具有輕質和熱導率低的特點，它在隔熱阻燃領域具有廣闊的應用前景。Mostafa等[10]研究表明，使用聚氨酯泡沫作阻隔介質，可有效減弱沖擊波能量，使殉爆安全距離縮短50%以上。一些研究人員為了實現多用途的目的，在一種彈藥包裝箱上同時使用了金屬和非金屬阻燃防爆材料。宜晨虹等[44]發明了一種多用途彈藥包裝箱，該包裝箱包括支撐骨架和箱體壁2部分，支撐骨架由高強度鋁合金制成，而箱體壁則由玻璃鋼耐磨層、硅酸鋁隔熱層、泡沫鋁緩沖層、碳化硼陶瓷抗侵徹層、聚氯乙烯支撐層、復合材料溫控層和聚氨酯泡沫層等組成。在爆炸沖擊波和破片共同破壞下，該彈藥箱可實現對彈藥的有效防護，并且具有可空投、可控溫和可充當掩體等多種功能。

3.2 防擊穿抗爆材料

通常情況下，彈藥外包裝使用較高強度的金屬材料來進行防護。近年來，研究者們已經對聚合物涂層在遭受爆炸破壞或穿透時的性能表現進行了一系列研究，結果表明聚合物涂層提高了金屬材料的防彈性能和防爆性能[45-48]。Dai等[49]采用涂有聚脲的薄鋼板來研究其防爆效果，實驗中，涂覆聚脲后薄鋼板的最大形變量由113.5 mm降低為66.6 mm，形變減少了41.3%。結果表明，無論是涂在鋼板的正面還是背面，聚脲都可以為鋼基材提供顯著的防爆保護，聚脲層厚度的增加有助于減少爆破試驗時鋼板的變形程度。隨著技術的進步，研究者們采用數值模擬的方法對復合材料的防殉爆性能進行評估。Liu等[50]通過理論分析和數值模擬得到復合結構材料阻隔炸藥殉爆的反應參數，并且考慮了從側面鋼殼反射的后續沖擊波的影響。結果顯示，材料的種類、厚度和材料的排列順序都會對結果產生影響。Gour等[51]用有限元模擬的方法研究了以4340鋼為背襯材料和鈦合金、石墨作為緩沖層的碳化硅陶瓷的抗彈性能，結果發現，背襯材料和緩沖層可以增加界面停留時間和降低陶瓷上的峰值壓力來提高防彈性能。Pyka等[52]采用模擬方法對聚丙烯復合材料的防彈性能進行研究，其模型模擬結果與實測結果較吻合。此外，出于輕量化的考量，復合材料中開始使用天然纖維或者合成纖維。Luz等[11]對超高分子量聚乙烯復合材料和天然纖維（從菠蘿葉中提取）增強的環氧樹脂復合材料的防彈性能進行了比較。結果表明，兩者的防彈性能相當，都達到了國際三級保護標準。天然纖維具有低成本、低密度和高能量吸收等優點，基于天然纖維的復合材料在防護領域具有廣闊的發展前景。Filho等[53]評估了用天然棕櫚樹纖維增強的環氧樹脂基復合材料的抗彈性能，結果表明，體積分數為50%的復合材料性能表現最佳。與合成纖維相比，這些復合材料質量小，生產成本低，并且更加環保。

近年來，具有優異物理性能的石墨烯材料引起了研究者的廣泛關注，一些研究者開始將該材料用于增強復合材料的防彈性能。Costa等[54]研究了氧化石墨烯涂層、天然纖維和環氧樹脂基體制成的復合材料的防彈性能。結果表明，由于氧化石墨烯涂層的存在，該復合材料具有更高的耐熱性，界面剪切強度提高了50%以上，并且它與基體的黏附性較好，測試實驗結束后的完整性較好。Vignesh等[55]將石墨烯納米粒子作為層壓材料插入凱夫拉?29纖維層之間，并對該復合材料進行動態彈道沖擊分析。結果顯示，在凱夫拉纖維層之間插入2.7 mm厚度的納米石墨烯，其等效應力從8 825 MPa降低為4 264 MPa，總應變從0.249 4 m提高到1.091 m，最大主應力從9 644 MPa降低為 1 897 MPa，防彈性能顯著提高。Silva等[56]使用氧化石墨烯溶液在120 ℃下對芳綸纖維進行熱處理，增強其防彈性能。實驗結果表明，氧化石墨烯復合后增加了纖維表面的摩擦力，子彈穿過芳綸纖維時，會受到更大的阻力，從而有效提高了材料的防彈性能，且與未增強的芳綸纖維相比，增強之后的芳綸纖維的能量吸收量提高了50%。此外，也有研究者用陶瓷[57]、聚氨酯泡沫[58]等制成多層復合材料，探究復合材料對防彈性能的影響。

4 結語

防殉爆包裝是一種防止彈藥殉爆的可靠手段，然而國內對于彈藥防殉爆包裝技術的研究才剛剛起步。若想實現防殉爆的目的，應在隔爆、泄爆、抗震及緩沖等4個方面進行研究。文中著重從隔爆和抗爆兩方面入手，總結彈藥包裝及相關領域內大量阻燃防爆材料和防彈抗爆材料的防殉爆性能，它們的性能均十分優異，尤其是由聚合物制成的復合材料和由石墨烯增強的纖維復合材料，相信這2種材料在彈藥防殉爆包裝領域具有十分廣闊的應用前景。

[1] 孫明亮, 雷坤. 炮彈塑料包裝應用探討[J]. 包裝工程, 2003, 24(6): 107-109.

SUN Ming-liang, LEI Kun. Exploration on the Plastic Packaging Application of Ammunitions[J]. Packaging Engineering, 2003, 24(6): 107-109.

[2] XIE Kuang sheng, LIU Dong, LIU De jun. The Review of Non-Lethal Weapons and Equipment with High and New Materials[J]. Applied Mechanics and Materials, 2014, 3634(687/688/689/690/691): 4206-4209.

[3] 吳鍵. 軍用隱身包裝箱設計構想[J]. 包裝工程, 2008, 29(7): 88-90.

WU Jian. Conception of Stealthy Packaging Box Design for Munitions[J]. Packaging Engineering, 2008, 29(7): 88-90.

[4] 李家良, 趙耀輝, 李月平, 等. 關于戰術導彈防護包裝設計與試驗要求的探討[J]. 包裝工程, 2011, 32(23): 95-100.

LI Jia-liang, ZHAO Yao-hui, LI Yue-ping, et al. On Design and Test Requirements for Tactical Missile Protective Packaging[J]. Packaging Engineering, 2011, 32(23): 95-100.

[5] 李秉旗, 宋瑞華, 楊健, 等. 常規彈藥包裝設計程序及要求[J]. 包裝工程, 2011, 32(23): 38-39.

LI Bing-qi, SONG Rui-hua, YANG Jian, et al. Procedure and Requirements of Packaging Design for Common Ammunition[J]. Packaging Engineering, 2011, 32(23): 38-39.

[6] 姚愷, 李天鵬, 劉淑真, 等. 我國彈藥包裝設計熱點問題分析及發展研究[J]. 包裝工程, 2020, 41(9): 238-242.

YAO Kai, LI Tian-peng, LIU Shu-zhen, et al. Hot Issues Analysis and Development Study of Ammunition Package Design in China[J]. Packaging Engineering, 2020, 41(9): 238-242.

[7] HELD M. Shaped Charge Jet Initiation on Explosive Charges Equipped with Barriers Made up of Various Materials[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 1994, 19(6): 290-294.

[8] 譚艷. 國內外彈藥包裝材料的研究進展[J]. 材料導報, 2013, 27(S1): 375-377.

TAN Yan. Research Progress on Ammunition Package Worldwide[J]. Materials Review, 2013, 27(S1): 375-377.

[9] CUMMING A. Energetic Materials and the Environment[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2017, 42(1): 5-6.

[10] MOSTAFA H E, MEKKY W F, EI-DAKHAKHNI W W. Sympathetic Detonation Wave Attenuation Using Polyurethane Foam[J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2014, 26(8): 04014046.

[11] LUZ F, FILHO F, OLIVEIRA M S, et al. Composites with Natural Fibers and Conventional Materials Applied in a Hard Armor: A Comparison[J]. Polymers, 2020, 12(9): 1920.

[12] 李秉旗, 李中麟. 大口徑炮彈包裝現狀與發展趨勢[J]. 包裝工程, 2009, 30(9): 48-49.

LI Bing-qi, LI Zhong-lin. Present Situation and Development Trend of Large-Calibre Projectile Packaging[J]. Packaging Engineering, 2009, 30(9): 48-49.

[13] 王秋雨, 王連義, 孫家利, 等. 中大口徑彈藥包裝全壽命標準化應用研究[J]. 包裝工程, 2011, 32(23): 83-85.

WANG Qiu-yu, WANG Lian-yi, SUN Jia-li, et al. Application Research of Total Life Standardization of Middle and Large Caliber Ammunition Packaging[J]. Packaging Engineering, 2011, 32(23): 83-85.

[14] 辛昕, 余貽榮, 楊永偉. 彈藥鐵路運輸包裝試驗芻探[J]. 軍事交通學院學報, 2012, 14(7): 57-60.

XIN Xin, YU Yi-rong, YANG Yong-wei. Railway Transportation Test on Ammunition Pack[J]. Journal of Military Transportation University, 2012, 14(7): 57-60.

[15] 王波, 易建政, 祁立雷, 等. 彈藥包裝高阻隔防潮封套材料透濕性研究[J]. 包裝工程, 2010, 31(13): 47-51.

WANG Bo, YI Jian-zheng, QI Li-lei, et al. Vapor Transmission Study of High Barrier Moistureproof Envelop Materials[J]. Packaging Engineering, 2010, 31(13): 47-51.

[16] 賈連穎, 谷彥軍, 周健, 等. 復合材料在航空炸彈密封包裝箱中的應用[J]. 國防技術基礎, 2004(6): 16-18.

JIA Lian-ying, GU Yan-jun, ZHOU Jian, et al. Application of Composite Materials in Airbomb Sealed Packing Box[J]. Technology Foundation of National Defence, 2004(6): 16-18.

[17] 王春齊, 曾竟成, 張長安. 電磁屏蔽復合材料包裝箱的研究[J]. 纖維復合材料, 2006, 23(2): 28-30.

WANG Chun-qi, ZENG Jing-cheng, ZHANG Chang-gan. Study of Composite Package of Electromagnetic Interference Shielding[J]. Fiber Composites, 2006, 23(2): 28-30.

[18] 段世非, 孫德強, 譚一, 等. 精確制導航空彈藥電磁防護包裝研究[J]. 包裝工程, 2020, 41(15): 70-74.

DUAN Shi-fei, SUN De-qiang, TAN Yi, et al. Electromagnetic Shielding Packaging of Precision-Guided Aviation Ammunition[J]. Packaging Engineering, 2020, 41(15): 70-74.

[19] 張勇, 劉剛. 彈藥包裝材料的發展[J]. 包裝與食品機械, 2009, 27(6): 63-65.

ZHANG Yong, LIU Gang. Development of Ammo Packaging Material[J]. Packaging and Food Machinery, 2009, 27(6): 63-65.

[20] 肖冰, 黃曉霞, 彭天秀. 國外彈藥包裝的現狀與發展趨勢研究[J]. 包裝工程, 2005, 26(5): 220-222.

XIAO Bing, HUANG Xiao-xia, PENG Tian-xiu. Research on the Present Situation and Development Trend of Ammunition Packaging Abroad[J]. Packaging Engineering, 2005, 26(5): 220-222.

[21] 易勝, 楊巖峰, 陳愚. 外軍彈藥包裝發展研究[J]. 包裝工程, 2012, 33(1): 129-133.

YI Sheng, YANG Yan-feng, CHEN Yu. Study of Foreign Military Ammunition Packaging Development[J]. Packaging Engineering, 2012, 33(1): 129-133.

[22] 蔡建, 陳一農, 陳翰林, 等. 塑料在兵器包裝上的應用[J]. 包裝工程, 2003, 24(5): 95-97.

CAI Jian, CHEN Yi-nong, CHEN Han-lin, et al. Application of Plastics in Weapon Packaging[J]. Packaging Engineering, 2003, 24(5): 95-97.

[23] CHEN Lang, WANG Chen, FENG Chang-gen, et al. Study on Random Initiation Phenomenon for Sympathetic Detonation of Explosive[J]. Defence Technology, 2013, 9(4): 224-228.

[24] NAKAYAMA Y, ABE T, WAKABAYASHI K. A Study of Sympathetic Detonation of 155 mm Munitions from Blast Wave Output[J]. Science and Technology of Energetic Materials, 2003, 64(1): 32-38.

[25] KIM B, KIM M, SUN T, et al. Simulating Sympathetic Detonation Using the Hydrodynamic Models and Constitutive Equations[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2016, 30(12): 5491-5502.

[26] XIAO You-cai, XIAO Xiang-dong, FAN Chen-yang, et al. Study of the Sympathetic Detonation Reaction Behavior of a Fuze Explosive Train under the Impact of Blast Fragments[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2021, 35: 2575-2584.

[27] WIDLUND T. A New Packaging Design for the HEAT CS Sympathetic Detonation Test[J]. Insensitive Munitions & Energetics Materials Technology Symposium, Rome, Italy, 2015, 5: 18-21.

[28] AL-SHEHAB N, DOREMUS S, MIERS K, et al. Modeling and Experimental Fragment Impact Testing of the XM25[J]. Procedia Engineering, 2017, 204: 292-299.

[29] 彭斐. 工兵用彈藥戰時儲存防爆研究[D]. 東營: 中國石油大學(華東), 2013: 16-24.

PENG Fei. Sapper Ammunition Storage and Explosion-Proof of Research in Wartime[D]. Dongying: China University of Petroleum (Huadong), 2013: 16-24.

[30] 馬海洋, 龍源, 劉好全, 等. 非金屬復合材料抗爆性能研究[J]. 兵工學報, 2012, 33(9): 1081-1087.

MA Hai-yang, LONG Yuan, LIU Hao-quan, et al. Research on Anti-Explosion Capability of Nonmetallic Composite Material[J]. Acta Armamentarii, 2012, 33(9): 1081-1087.

[31] 田斌, 李如江, 趙家駿, 等. 鋼板與泡沫鋁復合板彈藥包裝箱的對比研究[J]. 兵器裝備工程學報, 2019, 40(10): 190-194.

TIAN Bin, LI Ru-jiang, ZHAO Jia-jun, et al. Comparative Study of Steel Plate and Foam Aluminum Composite Plate Ammunition Packaging Box[J]. Journal of Ordnance Equipment Engineering, 2019, 40(10): 190-194.

[32] KARLSSON P, WIDLUND T, R?DMAN M. Container for Packaging and Storing Ammunition Units, a Unit Cargo Comprising such Containers and a Method for Packaging and Storing such Containers: US, 9874427[P]. 2018-01-23.

[33] MIERS K T, AL-SHEHAB N M, PRILLAMAN D L. Fragment Impact Modeling and Experimental Results for Insensitive Munitions Compliance of a 120 mm Warhead[J]. Procedia Engineering, 2017, 204: 223-230.

[34] GRABENKORT R W, QUINN R M. Safety Packaging Improvements: US, 5332399[P]. 1994-07-26.

[35] ZHOU C, MU X, ZHANG Y, et al. Review on the Research Methods of the Barrier and Explosion-Proof Properties of Porous Materials[C]// 2018 International Symposium On Mechanics, Structures And Materials Science (MSMS 2018), American Institute of Physics Conference Series, 2018: 1-8.

[36] WANG Zong-qian, ZHOU Yun-bo, WANG Xian-hui, et al. Multi-Objective Optimization Design of a Multi-Layer Honeycomb Sandwich Structure under Blast Loading[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 2017, 231(10): 1449-1458.

[37] LI S, LI X, WANG Z, et al. Finite Element Analysis of Sandwich Panels with Stepwise Graded Aluminum Honeycomb Cores under Blast Loading Part a Applied Science and Manufacturing[J]. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2016, 80: 1-12.

[38] 宋洪鎖, 李彥平, 馮強, 等. 一種阻燃防爆彈藥箱: 中國，108426491A[P]. 2018-08-21.

SONG Hong-suo, LI Yan-ping, FENG Qiang, et al. Flame-Retardant and Explosion-Proof Ammunition Box: China, 108426491A[P]. 2018-08-21.

[39] LI Ji, SHI Shao-qing, LUO Wei-ming, et al. Study on Explosion-Resistance of Biomimetic Layered Honeycomb Structure[J]. Advances in Civil Engineering, 2020(17): 1-15.

[40] NIE Bai sheng, ZHANG Ru ming, HE Xue qiu, et al. Potential Applications of Foam Ceramics in Gas Explosion Prevention[J]. Advanced Materials Research, 2011, 1333(284/285/286): 1330-1334.

[41] 邢志祥, 杜貞, 歐紅香, 等. 新型多孔非金屬材料阻火抑爆性能研究[J]. 中國安全科學學報, 2015, 25(7): 74-79.

XING Zhi-xiang, DU Zhen, OU Hong-xiang, et al. Study on Fire Resistance-Explosion Proof Performance of Novel Porous Non-Metallic Material[J]. China Safety Science Journal, 2015, 25(7): 74-79.

[42] 魯長波, 朱祥東, 王浩喆, 等. 非金屬阻隔防爆材料防爆性能綜合評價研究[J]. 中國安全生產科學技術, 2014, 10(12): 125-130.

LU Chang-bo, ZHU Xiang-dong, WANG Hao-zhe, et al. Comprehensive Evaluation on Explosion Proof Performance of Non-Metallic Barrier and Explosion Proof Material[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2014, 10(12): 125-130.

[43] 肖蕓蕓, 李良軍, 馮軍宗, 等. 纖維增強聚苯并噁嗪–SiO2氣凝膠復合材料阻燃隔熱性能[J]. 南京工業大學學報(自然科學版), 2020, 42(4): 452-460.

XIAO Yun-yun, LI Liang-jun, FENG Jun-zong, et al. Flame Retardant and Thermal Insulation Properties of Polybenzoxazine-Silicon Aerogels Composites with Reinforced Fiber[J]. Journal of Nanjing Tech University (Natural Science Edition), 2020, 42(4): 452-460.

[44] 宜晨虹, 王為民. 一種多用途彈藥包裝箱: China, 211601755U[P]. 2020–09–29.

YI Chen-hong, WANG Wei-min. A Kind of Multiple-Purpose Ammunition Packaging Box: China, 211601755U[P]. 2020–09–29.

[45] SRINIVASAN A T, ARUN S, KUNIGAL S. Blast Resistance of Polyurea Based Layered Composite Materials[J]. Composite Structures, 2007, 84(3): 271-281.

[46] ROLAND C, FRAGIADAKIS D, GAMACHE R. Elastomer-Steel Laminate Armor[J]. Composite Structures, 2009, 92(5): 1059-1064.

[47] RAMAN S N, NGO T, MENDIS P, et al. Elastomeric Polymers for Retrofitting of Reinforced Concrete Structures Against the Explosive Effects of Blast[J]. Advances in Materials Science and Engineering, 2012(754142): 1-8.

[48] GAMACHE R, GILLER C, MONTELLA G, et al. Elastomer-Metal Laminate Armor[J]. Materials & Design, 2016, 111: 362-368.

[49] DAI Li-hui, WU Cheng, AN Feng-jiang, et al. Experimental Investigation of Polyurea-Coated Steel Plates at Underwater Explosive Loading[J]. Advances in Materials Science and Engineering, 2018, 2018: 1-7.

[50] LIU J, DONG Y, AN X, et al. Reaction Degree of Composition B Explosive with Multi-Layered Compound Structure Protection Subjected to Detonation Loading[J]. Defence Technology, 2021, 17(2): 315-326.

[51] GOVIND G, SRIDHAR I, LIANG G W, et al. Equivalent Protection Factor of Bi-Layer Ceramic Metal Structures[J]. Defence Technology, 2022, 18(3): 384-400.

[52] PYKA D, PACH J, JAMROZIAK K. Numerical Modeling of Ballistic Resistance of Thermoplastic Laminate under 9 mm×19 mm Parabellum Ammunition[J]. Engineering Mechanics, 2019(25): 307-310.

[53] FILHO F G, OLIVEIRA M, PEREIRA A. Ballistic Behavior of Epoxy Matrix Composites Reinforced with Piassava Fiber Against High Energy Ammunition[J]. Journal of Materials Research and Technology, 2019, 9(2): 1734-1741.

[54] COSTA U O, NASCIMENTO L F C, GARCIA J M, et al. Effect of Graphene Oxide Coating on Natural Fiber Composite for Multilayered Ballistic Armor[J]. Polymers (Basel), 2019, 11(8): 1-15.

[55] VIGNESH S, SURENDRAN R, SEKAR T. Ballistic Impact Analysis of Graphene Nanosheets Reinforced Kevlar-29[J]. Materials Today: Proceedings, 2020, 45: 788-793.

[56] DA SILVA A, WEBER R, MONTEIRO S, et al. Effect of Graphene Oxide Coating on the Ballistic Performance of Aramid Fabric[J]. Journal of Materials Research and Technology, 2020, 9(2): 2267-2278

[57] FEJDY? M, KO?LA K, KUCHARSKA-JASTRZ?BEK A, et al. Influence of Ceramic Properties on the Ballistic Performance of the Hybrid Ceramic-Multi-Layered UHMWPE Composite Armour[J]. Journal of the Australian Ceramic Society, 2020, 57(1): 1-13.

[58] ELSHENAWY T, SEOUD M, ABDO G. Ballistic Protection of Military Shelters from Mortar Fragmentation and Blast Effects Using a Multi-Layer Structure[J]. Defence Science Journal, 2019, 69(6): 531-626.

責任編輯：曾鈺嬋

Research Progress of Anti-sympathetic Detonation Packaging of Ammunition

GAO Fang-fang, YANG Hao-jie, CHEN Er-yu

(NCO, Academy of PAP, Hangzhou 310000, China)

The work aims to study composite materials with excellent performance in fields related to anti-sympathetic detonation, in order to promote the development of anti-sympathetic detonation packaging technology, and better meet the needs of future wars. From the comparison of the research progress of ammunition packaging at home and abroad, the principle and application examples of anti-sympathetic detonation packaging technology were introduced emphatically, and the composite materials with excellent performance in related fields were presented to provide references for anti-sympathetic detonation packaging. Main principles of anti-sympathetic detonation packaging included explosion prevention, explosion venting, shock resistance and cushioning, etc. Therefore, it was necessary to strengthen the research on the flame retardancy, packaging design and impact resistance of anti-sympathetic detonation packaging materials. Both flame-retardant explosion-proof materials and bullet-proof explosion-proof materials have excellent performance, especially composite materials made of polymers and fiber composite materials reinforced by graphene, which are believed to have very broad application prospects in the field of anti-sympathetic detonation packaging.

ammunition packaging; anti-sympathetic detonation technology; composite materials

TB484

A

1001-3563(2022)13-0151-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.13.019

2021–10–28

高方方（1989—），女，助教，主要研究方向為彈藥包裝。

責任編輯：曾鈺嬋