一种可达成 10 km/s 弹丸速度的爆炸驱动发射器
应用物理
2022-10-19 v1 天体物理仪器与方法
材料科学
摘要
将大型（> 1 g）特征明确的弹丸发射至超过 10 km/s 的速度对若干科学领域颇具意义，但超出当前超高速发射器技术的能力。本文报道一种爆炸驱动轻气炮的研制，其已展示将直径 8 mm、质量 0.36 g 的镁弹丸发射至 10.4 km/s 的能力。内爆驱动发射器（IDL）利用受压管的线性内爆将氦气冲击压缩至 \SI{5}{\giga\pascal} 的压力，随后气体膨胀将弹丸推进至超高速。借助膛内测速实验与准一维内弹道求解器探究了 IDL 的发射周期。文中详述了 8 mm 发射器的设计概览，重点强调由爆炸驱动推进剂压缩及由此产生的极端压力与温度所带来的独特考量。高平均驱动压力使得发射器结构紧凑，总长度通常不足一米。展示了将设计放大至更大弹丸尺寸（直径 25 mm）的可能性。最后，从概念上并通过初步实验探究了经改进的发射周期概念，其或可使 IDL 达到显著更高的弹丸速度。
引用
@article{arxiv.2206.15003,
title = {An Explosively Driven Launcher Capable of 10 km/s Projectile Velocities},
author = {Justin Huneault and Jason Loiseau and Myles T. Hildebrand and Andrew J. Higgins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.15003},
year = {2022}
}