基于激波管评价的单兵头面部装备冲击波防护性能研究

作者：康越; 张仕忠; 张远平; 柳占立; 黄献聪; 马天^*

来源：爆炸与冲击, 2021, 41(08): 179-191.

• 爆炸冲击波
• 冲击波防护
• 单兵装备
• 激波管

为了优化单兵头面部防护装备结构,提升防护性能,首先开展了基于实爆场和激波管环境的裸头模抗爆炸冲击波对比测试。在此基础上,利用激波管对佩戴不同结构、不同防护等级的头盔-头模系统分别进行了正向及侧向爆炸冲击波防护性能测试,并对头盔-头模系统前部、前额部、顶部、后部、耳部以及眼部等重点区域的冲击波超压峰值和持续作用时间进行对比分析。实验结果表明,基于激波管的抗爆炸冲击波测试方法可替代外场实爆进行考核。受到冲击波正向作用时:两半盔头模顶部测点所测冲击波超压峰值约为喷管出口的1/6,是裸头模和一体盔头模的1/3;冲击波在两半盔顶部分体结构处分流卸压并形成叠加反射,导致作用时间延长(从5.5～8.5 ms),但超压峰值降低明显;对后部测点而言,冲击波的绕行和叠加使一体盔头模所测冲击波超压峰值(365 kPa)略高于两半盔头模(303 kPa),约为裸头模(148 kPa)的2.5倍。通过提高单兵头面部防护装备结构密闭性(如佩戴眼镜、耳罩或者防护面罩),可有效阻止冲击波进入头盔-头模系统内部,减弱叠加汇聚效应,提高单兵头面部装备防护性能。

• 单位
  中国工程物理研究院流体物理研究所; 中国科学院力学研究所; 清华大学; 高温气体动力学国家重点实验室