环境温度对发射药自燃的影响

以单基9/7发射药为例,发射药热自燃的数学模型通过实验测定不同环境温度下的自燃时间建立.该试验通过加热器对均热块加热,利用控温仪控制均热块温度.并在均热块腔体中部放入装好发射药的反应器,利用空气浴对其加热.再把测温探头插入发射药中,用测温仪测量温度及时间.由实验知,实验结果与教值模拟基本吻合.     

纤维对无壳弹发射药感度和自燃的影响

为了研究含有纤维的无壳弹发射药安全性,通过测试含有碳纤维素(CF)或精制棉的无壳弹发射药5 s延滞期爆发点、撞击感度和模拟枪膛试验的自燃温度,分析碳纤维含量、长度和精制棉对无壳弹发射药安全性能和模拟枪膛试验的自燃温度影响.实验结果表明: 无壳弹发射药中加入0.5%～1.5%、长度为10 mm的碳纤维有利于降低撞击感度;纤维的加入提高了无壳弹发射药的耐热性,在相同温度下延长抗自燃时间.     

湿度对单基发射药热分解行为的影响

在单基发射药装入玻璃试管密封和非密封的条件下,用微量热法研究了不同湿度单基发射药的热分解行为.实验结果表明,相同湿度(RH),密封条件下单基发射药开始加速分解温度(T0)大于非密封条件下的T0.密封条件下单基发射药最大分解速率温度(TP2)随着RH增加明显减小,但是密封条件下的TP2无明显变化.密闭条件下单基发射药分解反应的进程和反应的加速程度远大于非密封条件下.     

环境湿度对双基发射药热分解的影响

为了探求环境湿度对双基发射药热分解的影响规律，实验中人工模拟不同环境湿度条件，并用微热量仪对该发射药进行等速升温实验，获得了不同湿度条件下的热流曲线．对实验结果进行处理与分析后，分别得出了反应热、开始加速分解的温度、峰形与湿度间的变化规律。     

ETPE发射药与RGD7硝胺发射药燃烧性能及热行为的对比研究

用密闭爆发器实验、差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)研究了3,3-二叠氮甲基氧丁环/3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环(BAMO/AMMO)基含能热塑性弹性体(ETPE)发射药和RGD7硝胺发射药的燃烧性能及热行为。结果表明:与RGD7硝胺发射药相比,ETPE发射药燃烧时间较长,燃速较低,燃速压力指数n大于1,而RGD7硝胺发射药燃速压力指数小于1。对于RGD7硝胺发射药,RDX的熔融吸热峰(204.8℃)不明显,且分解放热峰(240℃)滞后于硝化棉/硝化甘油(NC/NG)(194℃),而ETPE发射药中poly(BAMO/AMMO)分解温度(263℃)高于RDX(240℃)。ETPE发射药和RGD7硝胺发射药的不同燃烧性能归因于发射药中主组分的不同热行为。     

高燃点发射药作为无壳弹装药的可行性分析

通过大量的实验研究，对高燃点发射药的配方、能量、耐热性能、燃烧性能、烧蚀性能以及弹道性能进行了分析，提出了高燃点发射药作为无壳弹装药的可行性意见。由惰性粘结剂、增塑剂和HMX组成的高燃点发射药能量略高于单基发射药，而爆温低于单基发射药；通过HMX固体颗粒尺寸和形状的控制，可使燃速压力指数控制在1．1左右；高燃点发射药的耐热性能通过在350℃下抗自燃模拟时间和爆发温度点试验，其结果明显优于单基发射药，烧蚀小于单基发射药；通过无壳弹装药弹道试验，其点火正常、燃烧安全、膛内没有留膛现象。GRDH高燃点发射药综合性能可满足无壳弹装药的要求。     

硝酸铵对发射药能量性能的影响

研究了硝酸铵对发射药爆温、爆热、火药力、余容、比容的影响.采用最小自由能法,对发射药的能量参数进行计算;采用密闭爆发器法测定了硝酸铵发射药的火药力和余容;采用绝热法测定了硝酸铵发射药的爆热.计算结果表明: 硝酸铵含量分别为58.49%、50.07%和43.13%时,发射药的爆热、爆温、火药力分别达到最大值4743.2 kJ·kg-1、 3075.9 K和 1049.6 kJ·kg-1.试验结果表明: 硝酸铵发射药与单基药相比,硝酸铵含量50.0%,爆热增加了23.6%,硝酸铵含量40.0%,火药力增加5.0%.随着硝酸铵含量增加,硝酸铵发射药的爆热、火药力符合理论计算的规律.     

等离子体辐射对固体火药燃烧速度影响的研究

首先从燃烧理论的角度讨论了辐射效应对燃速的影响,然后进行了计算,计算表明在外加辐射的作用下,将导致燃速的增加,增加量与辐射温度以及辐射热流的大小有关.并且通过密闭爆发器实验,分析了等离子体辐射与发射药燃速的相关性.     

基于多层发射药内弹道模型的软件设计与实现

建立了多层发射药内弹道模型,并以该模型为基础,采用MATLAB程序语言进行软件开发,介绍了软件体系的结构和程序流程,并用模块化思想提高软件的可扩展性和重用性;利用编制的软件对多层发射药内弹道过程进行仿真模拟计算,并将模拟计算结果与30 mm口径火炮的内弹道性能实验结果进行对比;结果表明:采用本模拟计算软件所得计算结果与试验结果吻合,具有较好的一致性,为多层发射药的内弹道性能研究以及发射药装药设计提供理论参考依据。     

双基发射药与底火剂的相容性

用差示扫描量热法(DSC)和真空安定性法(VST)研究了两种双基发射药SB-1和SB-2与底火剂(WX-击发药)的相容性。DSC试验结果表明,在底火剂(WX-击发药)与双基发射药SB-1和SB-2的混合体系中底火剂的DSC分解峰温分别升高了8.8℃和7.4℃;VST试验结果也表明,该两混合体系的净增放气量ΔV均小于0.6mL.g-1,因此,认为两体系相容。从"局部化学"的观点分析讨论了混合体系DSC分解温度升高的原因,认为WX-击发药的DSC温度升高是分解过程受到挥发或气化的硝化甘油(NG)与叠氮硝胺(DA)气体的抑制。     

含铝硝胺推进剂燃速计算研究

详细地描述了硝胺推进剂中铝粒子点火、燃及向燃面热反馈的数学处理方法。     

密闭爆发器等离子体点火一致性实验研究

为了研究描述密闭爆发器固体发射药点火燃烧一致性的通用方法,并验证固体发射药等离子体点火的优越性,提出基于平均值和标准差的一致性因子来表征密闭爆发器固体发射药点火燃烧的一致性,进行了固体发射药等离子体点火和常规点火一致性对比实验。通过对比研究主要参数的一致性,分析固体发射药等离子体点火性能。研究表明,该一致性因子可以用于描述和分析密闭爆发器固体发射药点火燃烧一致性。固体发射药等离子体点火的点火延迟和最大膛压的一致性都好于常规点火,验证了固体发射药等离子体点火的优越性。     

RDX-CMDB推进剂激光点火特性

采用CO2激光点火的方法研究了双基推进剂SQ-2和RDX-CMDB推进剂在不同热流密度作用下的点火特性,探讨了RDX含量、Al粉和燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂点火性能的影响.实验结果表明,SQ-2和RDX-CMDB推进剂(含Al粉的配方除外)的点火延迟时间随热流密度增加而递减,且热流密度较高时,点火延迟时间变化趋...     

计及固体点火药燃烧的再生喷射过程模型

建立了考虑固体点火药燃烧过程及其与再生式液体发射药火炮再生喷射过程相互影响的数学物理模型。在此基础上利用计算机进行了数值模拟，模拟结果与实验结果符合较好，表明该模型基本正确，适用。可应用于再生式液体发射药火炮点火参数对再生喷射过程的影响规律研究。     

液体推进剂LP1846点火的分歧分析

提出了一种新的液体推进剂点火判据的分析方法──分歧分析法。根据ＬＰ１８４６挂滴实验提出了点火模型，模型中考虑了化学反应、热辐射对能量的贡献，给出了能量方程及浓度变化方程。文中认为点火是一种突变现象，应用分歧理论求出了相应的点火判据。通过对点火判据的分析，表明理论与实验符合得较好。     

Analysis of Heat Transfer in Actively Cooled Compound Gun Barrel

when a gun fires, a large amount of heat is brought in the barrel. Erosion/wear and security problems(self ignition of the propellant) associated with this high thermal energy have to be solved owing to the use of higher combustion gas temperature for improved cannon performance and firing at the sustained high rates, Barrel cooling technologies are the effective measures for addressing this issue, In view of the importance of having knowledge of the heat flux, an approach to calculate heat flux based on measurements was presented and validated. The calculated heat flux is used as the inner boundary condition for modeling heat transfer in a 155 mm mid-wall cooled compound gun barrel, Theoretical analysis and simulated results show that natural air cooling is dramatically slower than the forced liquid mid-wall cooling, accordingly wear life of actively cooled barrel is increased and barrel overheating is prevented,     

点火药盒开孔大小对点火燃气内流场特性影响

为了保证阶梯多根的装药设计形式的火箭发动机点火过程的安全性与稳定性,研究了不同开孔大小点火药盒的火箭发动机点火过程的流场特性。采用FLUENT计算软件对不同开孔大小点火药盒的火箭发动机点火过程的内流场进行了三维数值仿真,分析了点火药盒开孔大小对点火过程流场特性的影响。不同开孔大小点火药盒的输出压强都大约在4 ms时达到最大,开孔面积占点火药盒端面积百分比为2.5%、3%、3.5%的3种工况分别对应的最大输出压强约为54.8 MPa、44.6 MPa、32.9 MPa; 3种工况下燃烧室压强达到6 MPa时为推进剂点燃的压强,开孔面积百分比2.5%的点火药盒为6.6 ms,开孔面积百分比3%的点火药盒为7.1 ms,开孔面积百分比3.5%的点火药盒为8.2 ms。点火药盒开孔面积越小,所对应的输出压强越大,所需要达到推进剂点燃压强的时间越短。研究结果可为类似结构的固体火箭发动机点火试验点火药盒的设计提供参考。     

火炬式电点火系统点火能量的正交试验研究

点火技术研究是实现低温液体火箭发动机多次启动的关键,而点火能量研究是确保点火可靠的前提。基于所设计的低压式点火系统方案,给出点火系统所能释放能量的计算过程;运用正交试验法探究氧入口压力、氧入口温度、氢入口压力、点火系统推进剂总流量以及点火室混合比等因素对点火能量的影响规律与影响趋势。结果表明：点火室流量对点火能量的影响程度最大,氢入口压力对点火能量的影响程度最小;随着氧入口温度、氢入口压力和点火室推进剂流量的增大,点火能量均呈增大趋势;随着氧入口压力和点火室混合比的增大,点火能量均呈减小趋势。     

固体火箭推进剂的模拟低温点火冲击试验加载方法研究

固体火箭推进剂低温下点火瞬间高速加载的耦合作用可能会导致推进剂结构发生破坏,针对此问题,利用推进剂中止熄火的原理,设计了一种中止压力可控模拟点火冲击试验装置,以点火药燃烧产生的燃气对推进剂进行模拟点火冲击。点火压力根据药室容积和点火药量之间的计算公式确定,中止压力通过爆破片破片压力控制。通过对点火冲击过程的压力与时间和升压速率与时间关系曲线分析,得知点火压力和点火方式对点火药燃气的升压速率影响较大。多次重复试验表明：该加载方法中止压力可控,压力偏差<±5%;弱点火时升压速率为2 000 MPa/s,强点火时升压速率达到5 000 MPa/s, 高于通常发动机点火的升压速率;可作为固体火箭推进剂模拟低温点火冲击的研究手段。