钝感爆炸元件技术发展综述

李天宇，王雨时，闻 泉，张志彪，王光宇

(南京理工大学 机械工程学院， 南京 210094)

随着科学技术的飞速发展，日益复杂的战场环境对武器系统提出了更高的要求[1]。传统作战平台如航母、飞机上装备的各种弹药，在遭遇如冲击、撞击、射流和高温等突发情况时，往往会出现烤燃、殉爆、膛炸等事故，这在很大程度上会威胁己方人员的生存和作战能力。第二次世界大战期间，日本的“大凤号”航空母舰因为输油管线开裂引发火灾，火焰烤燃弹药最终导致整艘航母被引燃，发生毁灭性爆炸[2]。第二次世界大战以后，也多次发生弹药在贮存、运输等过程中的爆炸事件。1991年，海湾战争中美军一辆弹药补给车突发火灾，起火后产生的高温引发相邻弹药的连环爆炸，造成3名美军士兵死亡，56人受伤，补给车队中多数车辆被毁[3]。一系列惨痛教训表明：弹药系统必须满足不敏感特性即钝感特性[4]，才能在一定程度上减少作战过程中的人员和财产损失。

不敏感弹药技术贯穿于武器系统的全寿命周期[2]，不仅仅是针对战斗部的要求，还涉及引信、底火等装置中包含的一系列爆炸元件。为使武器系统的安全性能达到钝感弹药标准，西方国家从20世纪80年代开始研发低易损性炸药、低易损性发射药、低易损性推进剂和低易损性的爆炸序列[5]。20世纪90年代初期，美国国防部、能源部以及航天局在关于火工品技术的发展规划中多次提到激光点火技术和钝感高能传爆技术，主要目的就是革新起爆和传爆技术，实现爆炸元件的钝感特性[6]。由此可以看出：钝感爆炸元件是伴随钝感弹药的发展而诞生的。爆炸元件在弹药中处在发火序列的起始位置，往往是整个弹药中最敏感的部分。传统爆炸元件敏感度较高、抗干扰能力弱，遇到意外刺激时容易误发火，经常成为弹药安全事故的元凶。因此在发展钝感弹药时，必须首先大力发展钝感爆炸元件[7]。

经过几十年的发展，国外钝感弹药技术的研究已经取得不小进展，钝感弹药技术已应用于各类产品型号，如航空炸弹、火箭弹、导弹战斗部、鱼雷、水雷等[4-5]。我国钝感弹药的研究起步较晚，整体落后于国外的研究水平，研制和使用高安全性的新型钝感爆炸元件，就摆在尤为突出的位置。整体来看，我国对钝感爆炸元件的研究工作进展较慢，还没有建立完备的钝感爆炸元件评估和测试体系。虽然目前钝感爆炸元件的研制和生产成本较高，但是从长远角度考虑，钝感爆炸元件的使用在很大程度上保证了武器系统的安全性，有利于减少在战争环境下由于意外事故而造成的士兵伤亡。由此看来，钝感爆炸元件的发展对于保证武器系统的安全性具有现实意义。为了给我国钝感爆炸元件发展提供参考，本文主要介绍了国内外钝感爆炸元件的发展过程，重点总结了实现爆炸元件钝感化的主要技术手段，并指出了目前钝感爆炸元件在设计方面的主要思路。

1 关于钝感的定义

火工品是指可用预定刺激量激发其中装药，并以装药爆炸或燃烧产生的效应完成点燃、起爆功能以及作为某种特定动力能源等的器件或装置[8]。火工品自诞生以来，人们就一直关注其自身在安全方面的性能[9]。然而，在不同类别的火工品中，对于钝感的定义也不尽相同。在爆炸元件中，比如通常比较敏感的雷管，为了保证引信爆炸序列工作可靠，要控制雷管威力的下限；但是要保证现代引信的隔爆安全性，又必须控制雷管威力的上限[9]。雷管威力过大，造成隔爆失效，在勤务处理中如果意外发火的话，对引信的安全性影响很大。在GJB 344A—2005中规定的钝感起爆器中，A类钝感电起爆器要求在21±3 ℃和107±3 ℃的温度条件下，对每个桥路施加最小1 A相应功率最小1 W的直流电流时，要能够保证爆炸元件在5 min中不发火(简称1A1W 5 min)。此外，GJB 373A—1997中也提及电起爆器的感度要求，除了要求满足GJB 344A—2005中所对应的性能，还要求电起爆器在受到500 V以下的任何电压作用时均不能被起爆。索类爆炸元件主要是起到传递能量和延期起爆的作用，目前在钝感方面的规定和要求尚未见到。

本文所关注的是钝感弹药即不敏感弹药中所定义的钝感。钝感弹药即不敏感弹药中的爆炸元件未必就是钝感爆炸元件，未必就是比上述1A1W 5 min不发火要求还钝感的爆炸元件。因为钝感弹药即不敏感弹药是整体进行评价的，对钝感弹药即不敏感弹药中引信的安全性要求并没有像MIL—STD—1316那样有具体的系统性标准文件。但从总体上看，装药比MIL—STD—1316许用直列火炸药装药更为钝感的爆炸元件，有利于钝感弹药及其引信钝感功能的实现。本文即是主要评述这样的爆炸元件，其基本要求是钝感爆炸元件在遭遇意外危险刺激时，只发生燃烧反应而不爆轰[10]。

2 钝感爆炸元件的研究现状

开展钝感爆炸元件的研制工作，主要是通过使用新型含能材料，对传统爆炸元件进行改良或者革新。传统爆炸元件对撞击、摩擦等外部刺激非常敏感，稍受外力就会产生激烈的爆炸[6]。通常为了实现其不敏感性，总要通过减少压药量或压药密度来降低感度，这在一定程度上影响了爆炸元件起爆、传爆时的稳定性和可靠性[11]。同时，这种方法往往效果有限，无法真正达到钝感特性要求。含能材料的钝感化研究，一直是钝感弹药研究中的关键技术之一。研发新型钝感含能材料并应用到爆炸元件中，替代原先的敏感装药，进而降低爆炸元件自身感度，可以从根本上解决爆炸元件的不安全问题。

2.1 钝感雷管

雷管是将机械能、热能、电能或化学能转换成爆轰能量的起爆元件[8]。早在1865年，瑞典科学家诺贝尔就发明了以雷汞为主装药的雷管。随着科学技术的发展和人们对于起爆安全性认识的不断加强，雷管中的装药类型和结构也在朝着更加安全的方向发展[12]。传统的针刺雷管的装药结构一般分为3层：上层针刺发火药，中间层为起爆药，输出端为猛炸药。中间层起爆药的作用主要是传递足够能量，使得输出端猛炸药燃烧转爆轰，从而实现起爆。然而在生产和使用过程中，为可靠起爆猛炸药，中间层起爆药往往采用感度很高的含能材料，如叠氮化铅[8]。这在很大程度上影响到爆炸元件的安全性能，同时还带来环境污染等一系列问题。因此，研发出能够替代起爆药的新型含能材料，成为实现雷管钝感化的主要手段之一[13]。

2014年，美国专利US8776689[14]提及一种用于不敏感弹药系统中的雷管。在该雷管中，用不敏感药柱代替传统的敏感装药斯蒂芬酸铅或叠氮化铅，组成3级传爆序列。3级药柱依次传递反应，最终主装药爆轰的启动只能在最后一级药柱反应结束后进行。3级不敏感药柱采用不同的压药压力，其中最后一级的压药压力约为第一段压药压力的两倍。该雷管中的药柱可以选用多种不敏感含能材料，如LX-04、PBX-9407、AFX-521、PAX-3等。此外，该种雷管已经在手榴弹、航空炸弹、火箭弹、迫击炮弹、地雷等武器装备中得到广泛运用。图1是M213手榴弹引信，原先使用C70雷管，图2是换用了新型3级不敏感装药雷管后的引信。

图1 使用C70雷管的M213引信

图2 应用新型3级不敏感装药雷管后M213引信

2014年，英国泰勒斯公司的劳里·特纳等[15]为“宝石路IV”激光制导炸弹中所使用的“极光引信”设计了一款不敏感雷管，如图3所示。在该型号雷管中，使用钝感含能材料PBXW-11替换原先雷管中的含能材料，其中，该种装药的冲击灵敏度为1.8 GPa，并且通过了高过载等极端环境试验的检测。图4为试验时所用“宝石路IV”激光制导炸弹。

图3 PBXW-11型不敏感雷管

图4 试验用“宝石路IV”激光制导炸弹

根据STANAG 4439的总要求，分别对使用该型号雷管和使用现有型号雷管的“宝石路IV”激光制导炸弹进行了不敏感弹药的标准试验，试验结果如表1和表2所列。

表1 使用PBXW-11型不敏感雷管的“宝石路IV”激光制导炸弹不敏感试验结果

表2 使用现有型号雷管的“宝石路IV”激光制导炸弹不敏感试验结果

对比表1和表2的测试结果可以看出：使用现有型号雷管的“宝石路IV”激光制导炸弹，无法达到现在弹药系统中提出的不敏感要求。而在换装PBXW-11型不敏感雷管后，除聚能射流冲击和殉爆环境下无法满足要求外，其他条件下均满足不敏感要求。尽管PBXW-11型不敏感雷管无法满足不敏感弹药试验的所有标准要求，但是相比于原先型号的雷管，使用PBXW-11型不敏感雷管对于改善原先武器系统整体的不敏感性能仍具有重要意义。

2.2 钝感传爆管

传爆管由传爆管壳和传爆药组成，其作为引信爆炸序列的最后一级单元，决定着整个武器系统威力的有效输出。传爆药作为引信爆炸序列中的主要装药，一直以来都是引信装药钝感化的主要对象。国外从20世纪80年代以后，结合钝感弹药的研究，开展了钝感传爆药的研究。美国在20世纪90年代研制出了钝感传爆药，其中有6种为压装型，如LX-14(N)、PBXW-11、PBXW-31等；4种为铸装型，即ERDOC-301、OCTOL85/15、PBXW-129(Q)和PBXN-110。

国外曾经将钝感传爆药的性能和要求归纳为[16]：撞击起爆感度不高于特屈儿；冲击波起爆感度不高于特屈儿；传爆和输出特性类似于特屈儿；在快速烤燃和慢速烤燃条件下都只能发生温和的反应；批量生产工艺性好。

美国多次修订《引信安全性设计准则》，并建立了火炸药安全性评估标准及检验方法。美国国防部在2017年最新颁布的MIL—STD—1316F《引信安全性设计准则》中，明确列出了一系列钝感传爆药[17]。钝感传爆药的研究，通常是在传统药剂中加入钝感剂，常用的钝感剂主要有蜡类、高聚物及硝基化合物等，如美国研制的PBX-9604，其主要成分为黑索今，通过加入4%的钝感剂(800号氟树脂)，提高对于极端环境刺激的承受能力，实现药剂的钝感化要求。英国研制的BX系列钝感火炸药，则主要以TATB成分为主，加入一定比例的硝铵，在保证输出威力基本不变的前提下，降低弹药的感度[1]。表3列出了一些常用钝感剂及其物理性能[18]。表4列出了美国、英国和法国典型钝感传爆药的配方[19]。

目前，我国常用的传爆药有聚黑-14、聚奥-9、钝黑-5等，这些含能材料目前已经通过了GJB 2178中规定的各项试验。但是这些传统的传爆药已经不能满足STANAG 4439中规定的6项钝感试验的要求[20]。因此，必须研制用于不敏感弹药的新型钝感传爆药。我国现有的不敏感传爆药中，主要是以TATB基、LLM-105基、2，5-二苦基-1，3，4-噁二唑(DPO)基的三类不敏感传爆药。其中聚黑苯(组分为RDX/TATB/氟橡胶)和聚奥苯(组分为HMX/TATB/氟橡胶)系列传爆药，具有较低的机械感度和较高的冲击波感度，能够满足钝感传爆药的要求。而LLM-105/EPDM传爆药，已通过GJB 2178A的9项安全性试验[21]。

2017年，西安近代化学研究所黄亚峰等[22]研制了一种新型高能压装钝感传爆药，并给出了制备方法。该种钝感传爆药由混晶复合材料(由1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯和黑索今构成)和黏结剂组成，其中粘结剂的制备采用乳液法。该种不敏感传爆药，除满足快速烤燃、慢速烤燃、枪弹打击和破片撞击等4项不敏感试验要求外，还兼具优良的爆轰输出能力。该传爆药相比于国外典型产品PBXN-6，除满足通用安全性指标和不敏感要求外，其成型密度要优于PBXN-6。

表3 一些常用钝感剂及其物理性能

表4 美国、英国和法国典型钝感传爆药配方

此外，还可从传爆管壳结构设计的角度，优化其壳体结构以实现钝感化要求。图5为传爆管壳体泄压槽结构示意图，其主要原理是当弹体受到极端环境冲击时，弹内压力上升导致壳体提前破坏，从而泄压，使传爆药不发生反应，以防止引爆主装药[10]。2008年，北约弹药安全信息分析中心公布了对美国空军AGM-158 JASSM(联合空对面防区外导弹)(如图6所示)钝感化改进方案，其中一项就是使用带有泄压装置的引信传爆管。

图5 传爆管壳开泄压槽示意图

图6 美国空军 AGM-158 联合空对面防区外导弹

当然，目前还出现了将两种手段综合起来考虑的引信传爆管设计，即不仅更换传爆药，同时又在传爆管壳上设有泄压孔。如目前美国陆军60 mm口径迫击炮弹(如图7所示)所使用的M720E1引信。该引信相比于原先所使用的M720引信，最主要特点就是将先前较为敏感的传爆药替换为新型钝感传爆药PBXN-5；同时在传爆管的壳体四周开设泄压孔，并在泄压孔中填充有塑性材料。通过上述一系列的不敏感改造，M720E1引信满足了快速烤燃试验的要求。

图7 换装M720E1引信的美国陆军60 mm口径迫击炮弹

3 钝感爆炸元件发展遇到的问题及对策

钝感爆炸元件的出现，虽然使得弹药在勤务处理等过程中的安全性大大增强，但是其使用过程中也出现了许多问题。在钝感爆炸元件的使用过程中，往往会发生装药无法有效起爆、传爆或弹药只是部分反应等问题。此外，新型爆炸元件中运用的复杂技术往往导致爆炸元件尺寸较大，并导致日常维护保养工作更加繁琐等一系列后续问题，阻碍了新型爆炸元件技术的进一步推广。

3.1 起爆可靠性问题

传统爆炸元件在使用过程中，由于本身感度较高，极易受到外界环境刺激而被意外引爆，这也使得安全事故频发[20]。钝感爆炸元件在发展初期，主要工作是通过降低装药的感度，尤其是将传统爆炸元件中的火炸药直接替换为新型钝感药剂。但是，在装药量保持不变的情况下，火炸药在添加钝感剂后，会导致其本身感度降低。钝感爆炸元件中所装炸药临界起爆压力的提高，在起爆时对传统的起爆方式提出了更高的要求。在引信的传爆序列中，传爆药作为最后一级输出单元，其可靠起爆对于最终能否起爆主装药起着决定性作用。因此，传爆过程的可靠性就显得尤为重要。由此看来，必须采用起爆增强技术，来解决钝感爆炸元件在使用过程中遇到的无法被可靠起爆的问题。

3.1.1 激光点火技术

激光由于具有汇聚能量的特点，被广泛应用于各种材料的热处理，也可以引发高能化学反应。此外，光脉冲可以沿着不受电效应影响和具有化学稳定性的路径传递。与传统点火方式不同，激光点火技术主要是利用激光所产生的巨大能量来引爆炸药[23]。同时，激光点火具有显著的抗电磁干扰能力，这在现代战争中有利于提高武器系统的安全性。美国从20世纪70年代开始，逐步完成了激光点火技术的基础研究[24]。在激光点火技术的工作方式，本质上就是将激光直接照射在吸收离散波长的含能材料上(其点火技术原理如图8所示)，利用激光能量的汇聚作用起爆炸药。这在很大程度上增强了点火方式的可操作性，提高了爆炸元件抗干扰能力。在激光点火爆炸元件中，为了达到钝感炸药的能量阀值，需要将高功率脉冲激光耦合到光纤中，并解决其在光纤中传播效率低的问题。此外，激光点火系统中，激光二极管是主要的能量输出元件，然而它在工作过程中，极易受到外界环境如温度、静电场等干扰，从而影响使用寿命，甚至会造成意外发火。因此，激光点火技术还需要找到适配于激光二极管的电流源装置，保证输入激光发射器中电流的稳定[24]。

图8 激光点火技术原理

2003年，美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室的阿里等[25]使用二氧化碳激光点火器研究了炸药在燃烧转爆轰情况下的反应机制；英国的伯恩[26]在研究激光点火技术时，发现当激光脉冲被直接传送到炸药上时，装置中的炸药会立即产生爆轰，而没有经由燃烧转变；美国专利US8272325[27]介绍了一种采用激光点火技术的雷管(如图9所示)起爆装置。其主要原理就是通过光纤把激光传递到一个装满钝感猛炸药的密闭空间中。由于激光能量的汇聚作用，使太安发生燃烧转爆轰反应。此外，光纤和爆炸物表面之间的间隙对延迟时间也具有实质性影响。改变两者之间的间隙，可以实现延迟起爆。

1.启动系统；2.钝感猛炸药；3.细长内管；4.光纤；5.光纤连接器；6.包层；7.助力器

近些年，我国在激光点火技术方面也有了较大进展。何平[28]针对某反坦克导弹激光近炸引信的原设计方案，提出了一种装有激光传感器定距装置的光学系统，利用激光传感器加强了定焦面清晰成像特性，同时提高了该引信的抗干扰能力。2014年，王猛等[29]发明了一种激光起爆系统，该系统由激光器适配电源、激光器电源数控系统、激光器阵列、激光分光器、光纤和无起爆药雷管组成(如图10所示)。该系统接通电源工作时，由激光器电源数控系统控制激光器，激光器发射出来的激光经由光纤导入到激光分光器，分光后的激光同时输出到无起爆药雷管中的钝感猛炸药上，从而完成系统中雷管的起爆。该激光起爆系统由于可以同时产生多组激光信号，所以还可以被用来连接不同的钝感爆炸元件，这对于提高起爆的安全性和智能性具有积极意义。

1.激光器适配电源；2.激光器电源数控系统；3.激光器阵列；4.激光分光器；5.光纤；6.无起爆药雷管

3.1.2 飞片起爆技术

飞片起爆作为一种新的起爆方式，目前公认其冲击起爆机理本质上仍是“热点”起爆。图11为飞片起爆技术的工作原理示意图，其工作过程是：起爆装置中释放出的高电能作用于爆炸箔，使其瞬间汽化产生等离子体，形成极高的压力；该压力作用于飞片，将飞片切下后驱动其以高速撞击炸药药柱，完成起爆[30]。飞片在等离子体的加速作用下可以产生很高的速度，这使得在起爆炸药前能够获得较高能量。因此，当药柱使用钝感药剂时，也能满足可靠起爆的要求，从而实现系统的钝感化。此外，目前也出现了使用激光驱动飞片高速撞击钝感炸药的技术[24]。将该技术运用于爆炸元件后，通过改变传统爆炸元件的工作方式，就降低了爆炸元件的感度。

冲击片雷管是一种电驱动的飞片雷管(如图12所示)，是目前运用飞片起爆技术的主要成果[30]。在冲击片雷管中，使用了较为钝感的“起爆炸药”替代传统的敏感火炸药，使得在外界危险情况的刺激下避免了意外发火。1961年，美国率先进行了飞片起爆技术研究，经过几十年的发展，已经成功研制出成熟的冲击片雷管。目前，冲击片雷管已经实现了量产，在陶-2B反坦克导弹、爱国者导弹等武器系统中都有应用[31]。1993年，美国的J.H.Hebderson等[32]使用传统微电子制造技术制造了两种由硅制成的冲击片雷管。在这两种雷管中，冲击片的导电蝴蝶结由两种不同的技术制造：第一种方法主要是在空腔底部使用金属蝴蝶结结构，第2种方法则是将杂质选择性地扩散到空腔底部，以增加硅的导电性，即扩散的蝴蝶结结构。研究结果表明：由于硅电阻率负热系数的存在，扩散的蝴蝶结结构可以用来降低冲击片雷管受到的电磁干扰，同时改善其对于静电放电的不敏感性。

20世纪80年代，我国开始飞片起爆技术研究[30]。2014年，黄娜等[33]针对冲击片雷管中的爆炸箔能量利用率低的问题，采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术和皮秒激光微加工系统，制备了Cu、Cu/Au、Cu/Al/Ni三种爆炸箔进行对比实验。结果表明：在相同的起爆条件下Cu/Al/Ni爆炸箔的能量利用率更高，有利于爆炸箔起爆系统低能化研究。2015年，陕西应用物理化学研究所的周密等[34]设计了一种在陶瓷基板的正面和背面分别制备的爆炸桥箔和高压平面开关，与其他零部件组装成使用集成高压平面开关的冲击片雷管，并且研究了其电爆炸性能。结果表明：该冲击片雷管与使用火花隙开关的冲击片雷管放电参数基本相同，该高压平面开关能够代替火花隙开关完成冲击片雷管的起爆要求，降低冲击片雷管系统体积和生产成本。

图11 飞片起爆技术工作原理示意图

图12 冲击片雷管

3.1.3 聚能效应起爆技术

炸药装药一端的空心凹穴能够将爆炸能量聚集在中心轴线上的效应称为聚能效应，其装药结构也被称为聚能装药[35]。利用冲击波的聚能效应理论，可以有效提高炸药爆炸时的输出威力。1792年，德国工程师Franz von Baader[36]在装药设计上，将对准被爆介质的一端做成凹状，这使得起爆威力大大增强。目前，聚能效应起爆技术已经广泛的运用到军事武器、民用爆破等领域。图13是一种聚能效应传爆管的典型结构示意图，当爆轰波生成后自上而下传播时，炸药中爆轰波在到达凹型界面时，爆轰产生的能量会朝着凹穴中心轴线方向汇聚，起爆威力显著大于常规平端面的柱形传爆管结构。这种结构在提高输出威力的同时，也减少了相同外廓尺寸下同种传爆药的装药量，具有积极的工程意义[37]。此外，聚能射流效应能够显著提高能量密度，高效传递炸药爆炸能量[38]。当装药表面带有金属罩时，金属罩在爆炸产物作用下受到压缩，爆炸产生的部分能量转移到金属罩中，形成聚能射流[39]。在爆炸元件中，当含能材料使用钝感装药时，采用聚能射流起爆方式，能够实现可靠起爆，这对提高钝感爆炸元件的可靠性具有重要意义。

图13 聚能效应传爆药典型结构示意图

2005年，曹雄[40]综合运用炸药冲击起爆理论、聚能效应理论及拐角效应等理论，设计了环形、锥环形、凹球形(包括外圆凹球形和外锥凹球形)和半球形4种新型传爆药装药结构(如图14所示)，并对其起爆特点进行了详细的理论分析。实验的结果表明：凹球形传爆药柱起爆威力较圆柱形药柱提高约55%，且外锥凹球形起爆威力大于外圆凹球形起爆威力；半球形传爆药柱起爆威力较圆柱形传爆药柱提高约32%，且半球直径越大，起爆威力越大。

图14 传爆药装药结构示意图

3.1.4 多点起爆技术

钝感主装药的出现对爆炸序列中的传爆药柱提出了更新的要求，即传爆药柱必须要有足够的输出用于可靠起爆钝感主装药[41]。采用多点起爆的方式，可以有效提高起爆能力，而多点起爆在爆炸元件中的应用相对较少。一方面是由于多点同步起爆误差总是存在的，而多点同步起爆的精度直接影响到爆轰波的形成，会对起爆输出威力造成较大的影响；另一方面是由于多点起爆方式中起爆点数目的增多，工程应用中在结构安全性等方面较难以实现。近年来，美国海军正在探索极度不敏感物质(EIDS)的多点同步阵列起爆技术。在起爆时，实现多个爆轰波发生对撞，使碰撞点处的超压峰值达到正常爆轰波超压的2倍以上，用于可靠引爆不敏感炸药[10]。如图15所示。

图15 极度不敏感物质多点同步起爆技术

曹雄等[42]设计了一种多点起爆结构(如图16所示)，配合使用环形传爆药柱利用同步爆轰使传爆药柱的冲击波向中心主装药汇聚、叠加，使输出的压力波形尽量集中，从而增加局部冲击波压力。试验结果表明：在保证较小同步时间偏差的情况下，增加起爆点个数有利于提高环形传爆药输出；由于减少相对敏感的传爆药用量而不降低其起爆能力，使得弹药在贮存、运输、使用等过程中的危险性降低，增加了弹药的安全可靠性。

图16 多点同步起爆结构

3.2 钝感爆炸元件微型化问题

先进技术运用到爆炸元件中，对钝感爆炸元件的发展起到了革命性的推动作用[6]。由于先进技术具有智能化、集成化等优点，所以新型钝感爆炸元件也被认为是未来爆炸元件发展的主要方向之一。然而，新型钝感爆炸元件中采用的技术较为复杂，不仅对使用人员提出了更高的要求，而且也给后期维护带来了一定困难。新型钝感爆炸元件往往尺寸较大，所处的空间又相对有限，不符合目前武器系统中提出的微型化要求，因而也在一定程度上增加了运输、贮存等方面的成本，极大地阻碍了爆炸元件钝感化技术的进一步发展。

随着武器系统微型化的发展，微机电系统爆炸元件受到了广泛的关注。微机电系统侧重于超精密机械加工，是机械、电子、材料等多个学科交叉融合发展而成的。将微机电系统应用于爆炸元件制造技术，不仅使传统爆炸元件的尺寸大幅度减小，节约了爆炸元件在武器系统中所占的空间[43]；而且由于该技术具有智能化、数字化、精密化等特点，极大地提高了爆炸元件的安全性能。美国在20世纪90时代后期，以可替代M100电雷管的微机电系统爆炸元件为目标，重点开展了微机电系统换能元的结构设计，研究了低能发火条件下的工作性能影响因素[44]。挪威Gakkestad Jakob等[45]发明了一种可以用于微机电系统爆炸元件中的新型导电胶，该导电胶具有优异的机械性能和热力学性能。他们根据MIL—STD—883中方法1010.8规定的测试要求，进行了快速升温循环试验，最终将该爆炸元件成功运用到某中型口径的弹药引信中。印度的Shukla Harshit等[46]利用微机电系统技术，研发了一种新型的爆炸元件点火技术。该技术使用电子束沉积铂加热器重复点火并且持续燃烧，成功点燃了硼/硝酸钾，并进一步改进了爆炸元件的结构和装配技术，同时还论证了该技术在航天推进系统中的应用前景。

4 结论

钝感弹药技术，已经成为国际军事发展的潮流。钝感弹药技术的发展，给爆炸元件提出了更高的要求，传统爆炸元件在某种程度上，已经无法满足钝感弹药技术的要求。目前我国对钝感爆炸元件的研究多局限于对其装药本身的研究，而忽视了从壳体等结构方面考虑进行钝感化改造。此外，还需要关注引信爆炸序列中爆炸元件实现钝感化后的“匹配特性”，即由于钝感爆炸元件的感度下降，应保证其在爆炸序列逐级传递时起爆的可靠性。从弹药系统整体来看，保证钝感爆炸元件之间的可靠传爆以及最终可靠起爆钝感主装药，也应该成为今后不敏感弹药技术研究的主要方向之一。