|2.1　引　言|

燃料抛撒动态云雾浓度分布特性一直是云爆弹技术研究的核心与关键，但是受限于弹体参数不同、测试环境高危、测试手段缺乏等原因，目前相关研究仍然主要采用“理论分析+试验验证+数据修正”的研究方式。

1969年，R.J.Zabelka采用高速摄像图像分析方法，对云爆燃料抛撒过程开展了试验研究，并将燃料抛撒过程划分为“抛撒药起爆—壳体破碎—形成环状燃料带—裂解为稳定云雾”四个阶段，同时还对四个阶段爆轰产物的平均压力和液体环运动速度进行了计算。I.G.Popoff、A.A.Borisov等获得了类似的结果。

1976年，M.Rosenblatt等以核爆炸蘑菇云模拟程序为基础，开展了BLU-73型云爆弹燃料抛撒模拟仿真，获得了燃料抛撒过程的数学模型。虽然仿真过程忽略了抛撒过程中的液滴破碎和融合，但是仍被认为具有极强的开创性。1982年，苏联的A.L.Ivanduev采用相似的边界条件开展了关于燃料抛撒过程的数值仿真，同样获得了特定边界条件下的抛撒模型。

进入20世纪90年代，美国桑迪亚国家实验室开展了较为全面的抛撒过程特性研究，根据燃料受力情况将燃料抛撒过程划分为两个阶段：由爆炸作用力主导的燃料破碎过程称为近场阶段；由空气阻力为主导的裂解膨胀过程称为远场阶段。随后，D.R.Gardner建立了远场—近场耦合数值模拟程序，实现了燃料抛撒过程的全程数值仿真，该研究对抛撒过程远场—近场的划分进行了定性验证。

2000年后，燃料抛撒研究重心从理论模型转移到抛撒过程影响因素研究。2005年，M.Spida采用基于传导率法的测试装置对燃料浓度分布开展了专项试验研究，获得了8种试验条件下的燃料浓度分布数据，但未形成颗粒浓度分布的理论模型。2010年，Omotayo Kalejaiye对20 L爆炸罐体内粉尘浓度分布开展了研究，研究引入了透射光衰减方法，根据试验数据对粉尘分布的均匀性进行了分析，但是并未获得燃料浓度的瞬态数值。2012—2014年，Y.Grégoir等采用C4球形中心抛撒装药，开展了自由爆轰场燃料颗粒分布特性研究，采用纹影方法实现信息采集，对惰性颗粒和活性颗粒的燃料颗粒分布状态进行了对比试验，分析了抛撒过程中燃料浓度分布情况。2013年，M.J.Charles对不同粒径铝粉—钨粉燃料的抛撒过程进行了试验研究，通过高速摄像和粒子图像测速仪得到了铝粉—钨粉的瞬态运动矢量，测试结果与数值模型较为接近。

在国内，北京理工大学春华教授、张奇教授、王仲琦教授，南京理工大学慧君明教授、薛社生教授等，依托高校研究团队和相关研究所的合作，围绕燃料抛撒的特征开展了大量研究，在燃料运动数值仿真建模理论研究及抛撒过程的试验研究等方面取得许多成果。

固液混合云爆燃料形成的三相混合云雾具备爆炸毁伤威力大的特点，同时存在的分布不均匀性、爆轰影响因素复杂多变，仍是当前薄弱的研究领域，对于多相混合物分散浓度分布的研究更是处于起步阶段。蒋丽等通过对铝粉、硝基甲烷、乙醚、空气等的不同混合物的燃烧转爆轰过程进行试验对比，初步得到三相混合物的燃烧转爆轰的宏观规律，以及三相混合物燃爆性能随质量浓度变化的规律。而高落速瞬态燃料分散云雾场研究更是少有涉及，云雾场浓度动态分布的试验研究仍有大片空白。

本章主要针对云爆战斗部终点高落速、落角的作用全过程参数分析模型缺乏、燃料抛撒机理不清楚、爆炸威力场影响规律无法评估的难题，开展云爆战斗部落速及落姿对抛撒云团形态及云雾爆轰全过程影响的机理研究，建立云爆战斗部终点全过程参数分析与仿真模型，获取落角、落速等参数对云雾爆轰威力的影响规律，为云爆战斗部的工程化应用提供基础支撑。