延期体抗高加速度过载的结构加固性能研究

本文应用Hopkinson压杆试验技术和仿真模拟的方法,研究了5种不同管壳尺寸的延期体在6~17万个g值的加速度过载作用下的延期性能.比较了加载前后不同尺寸延期体的燃速变化,分析不同尺寸的延期体抗过载的性能.实验结果表明:增加延期体管壳长度,延期体抗加速度过载的加固效果不明显;增加延期体管壳外径,经高过载加载后延期体燃速散布范围小,延期药抛撒量减少,变形量减少,抗高过载能力效果明显.     

W/BaCrO_4秒级延期药在电雷管中的应用

为了提高秒级电雷管质量,从火雷管管壳、延期药剂中的BaCrO_4粒度、延期体中加过渡药、延期体芯数等方面进行了研究,对延期电雷管进行了测时。试验结果表明:采用开孔的火雷管、粉碎细化的BaCrO_4、加过渡药、单芯延期体等形式,电雷管秒量达到了设计要求,其燃速稳定、延期精度高,解决了因延期体断燃而造成的产品瞎火问题;并且在一定范围内,延期时间与延期元件的长度基本为线性关系。     

粘合剂对钨系延期药燃速的影响

为了研究粘合剂对钨系延期药燃速的影响,用硝化棉和聚四氟乙烯对相同配方的延期药分别进行造粒,测定了这两种延期药在常温(20℃)和高温(120,160,180℃)下的延期时间和燃速,结果表明,以硝化棉为粘合剂造粒的延期药(A)在上述温度下的平均燃速分别是以聚四氟乙烯为粘合剂造粒延期药(B)平均燃速的2.2倍、2.3倍、3.3倍和4.8倍,并且延期药B的燃速随温度升高而加快的幅度较小;延期药A在180℃的延期时间仅为常温的36%,延期药B在180℃的延期时间是常温的77%。     

硼/氧化铜延期药的燃速与数值模拟

研究了硼/氧化铜延期药在环境温度为-50～70℃,硼含量为8.3%～20%范围内燃速的变化规律。结果表明:当硼含量为8.3%时,硼/氧化铜延期药不能完全燃烧,出现瞎火;在硼含量为11%～20%范围内,随着硼含量的增加,随硼含量增加,硼/氧化铜延期药的燃速增加。但是在硼含量为14%～18%的区间,硼/氧化铜延期药的燃速呈现出平台形式;环境温度升高,硼/氧化铜延期药的燃速也小幅增加。将硼/氧化铜延期药燃速的实验数据采用最小二乘法进行数值模拟,提出了硼/氧化铜延期药的燃速公式。     

钨系延期药燃烧温度效应研究

为降低钨系延期药的燃烧温度效应,开展了相关的试验研究.结果表明:在一定的温度范围内(-50～50℃),钨系延期药燃速与环境温度属非简单的线性关系;在钨系延期药中添加少量导热率低、具有良好隔热性能的硅藻土可以降低其燃烧温度效应,提高延期药的延期精度.     

低燃速硅铁延期药

介绍了某导弹增程发动机内延期点火器用硅铁延期药的研制概况 ,阐述了延期药配方设计、燃速及其精度与材料粒度、粘合剂含量、混药方式、装药压力、点火能量的关系 ,同时对硅铁延期药燃烧反应机理进行了探讨。     

B/BaCrO_4延期药在导爆管雷管中的应用研究

通过对B/BaCrO_4延期药配方及混药方式进行研究,并结合我国工业雷管的实际应用方式,采用铅延期体结构把此延期药装配成导爆管雷管进行测时,考察其延期精度和延期时间;此外,对延期元件进行了0.5a的自然贮存试验,检验其贮存后延期时间与延期精度的稳定性.结果表明:B/BaCrO_4延期药燃速稳定、延期精度高、贮存性能好,在一定范围内,延期时间与延期元件的长度基本为线性关系.     

压药压力对硅系延期药燃烧性能的影响

在80～200MPa压药压力范围内,通过测量铅丹-硅质量比为2:1的硅系延期药的燃烧速度和温度,研究压药压力对燃速和温度的影响。结果表明:硅系延期药平均燃速随着压药压力的增大而增大,且呈良好的线性关系;随着压药压力的增大,延期精度呈现先升后降的趋势,压药压力约为170MPa时延期精度达到最佳;在测量误差范围内,燃烧温度随压药压力的变化具有一定的波动性。     

硅系延期药的共沉淀法制备及其性能

采用共沉淀法和手工混药法制备了硅系延期药,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X-射线粉末衍射(XRD)分析显示:在共沉淀过程中有BaSO4和(BaPb)SO4的生成,并实现了对硅粉Si和Pb3O4的部分包覆。在60 MPa压力下将一定量延期药和适量点火药装入外径为5 mm的铁制延期管内,采用光电法对延期时间进行测试,结果表明:共沉淀法制备的延期药的平均燃速为1.25 mm.s-1,手工混合制备的延期药的平均燃速为1.41 mm.s-1;共沉淀法制备的延期药的延期精度明显高于手工混制的,前者燃速的标准差0.073,后者的为0.25。     

碳纳米管对钨系延期药延期时间的影响

制备了碳纳米管修饰的钨系延期药,用扫描电子显微镜对碳纳米管在延期药复合物中的分布状态进行了表征,并对不同加入量的碳纳米管对钨系延期药延期时间的影响进行了研究。结果表明:碳纳米管的加入明显提高了钨系延期药的燃速;另外,碳纳米管的加入能够改善钨系延期药的点火可靠性,在相同的制备和装药压力下,碳纳米管的加入能够使延期药可靠发火。     

含硼富燃料推进剂各组分对其低压燃速的影响

采用推进剂静态燃速测试仪和氧弹式量热器的试验方法,研究了各组分对含硼富燃料推进剂低压燃速和爆热的影响。结果表明：增加高氯酸铵(AP)含量、添加燃速催化剂、增加超细AP的含量,可以提高该推进剂的低压燃速;硼含量的增加可以提高推进剂的爆热,但燃速略有降低。热分析的结果表明：增加含硼富燃料推进剂的凝相放热是提高其低压燃速的主要原因。     

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...     

铝粉形态学特征对Al/KClO4燃烧性能的影响

铝粉形态学特征是影响含铝点火药燃烧性能的关键因素.采用差示扫描量热法研究了不同形貌和粒度的铝粉在Al/ KClO4点火药体系的热分解行为及燃烧反应机理,得到了体系晶形转化、熔化、界面液相反应、气相氧化4个阶段的热分解反应方程式;从热分解温度、燃烧热、燃烧速度3个方面,分析了铝粉形态学特征对点火药燃烧性能的影响,得到了体...     

微细圆管内火药燃烧稳定性影响因素的数值模拟

为了解微燃烧器内固体含能材料燃烧的影响因素,采用ANSYS瞬态热分析研究了微细圆管燃烧器内固体药柱燃烧时,燃烧器尺寸、壁厚和壁面热传导系数对燃烧器壁面温度分布和热损失的影响。结果表明:燃烧器壁面的热量传递是决定微尺寸下能否稳定燃烧的关键。随着燃烧器尺寸的减小,加强了燃气和壁面的相互作用,热损失增大,导致燃烧不稳定甚至熄灭。而壁面热传导系数对壁面热量传递起着竞争的作用,随着壁面热传导系数的减小,壁面热损失和壁面轴向传导至预热区的热量均减小,但前者的作用较大,利于燃烧稳定。另外研究表明,在一定壁厚范围内,增加壁厚有利于燃烧稳定。     

负压环境下铝镁贫氧推进剂激光点火及燃烧特性

为研究不同负压对铝镁贫氧推进剂的点火及燃烧特性的影响,在负压环境下(0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1 MPa)和不同热流下(1.26,1.86,2.23,2.79 W·mm~(-2))采用CO_2激光点火系统对铝镁贫氧推进剂进行点火实验,使用高速摄影仪记录点火燃烧过程,使用两个光电二极管同时监测激光和火焰信号得到其点火延迟时间,研究了负压对推进剂点火延迟时间、燃烧过程和燃速的影响。结果表明,压强影响推进剂热解气体的扩散,压强为0.08 MPa时,初焰为圆柱状,随着压强降低至0.02 MPa,初焰为圆球状;随着压强的降低,推进剂点火延迟时间增加,但随着热流密度的增大,压强对点火延迟时间的影响显著降低;压强对推进剂燃速影响较大,随着压强的降低,推进剂燃速降低,当压强从0.1 MPa降至0.01 MPa时,燃速降低47%;同时,在负压环境下,Vielle燃速公式更适用于表征铝镁贫氧推进剂的燃速特性。     

微细圆管中B/KNO_3燃烧特性分析

为了解微细圆管中点火药的燃烧特性,采用高速摄影技术对微细圆管中B/KNO3的燃烧进行实验研究,结果表明:管壁热损失和管道阻力是影响微细圆管中B/KNO3燃烧稳定性的主要因素。圆管内径越小,管壁热损失和管道阻力越大,燃烧越不稳定。B/KNO3在内径1.0～2.0 mm石英管中稳定燃烧、燃速变化微弱。燃烧室压强为0.1～4.0 MPa时,B/KNO3燃速随压强增加,但并不符合燃速指数规律。当石英管内径减至0.5 mm时,燃烧不稳定,燃速随时间延长而变大;圆管内径进一步减小,产生击穿现象导致火焰熄灭。研究还表明在一定壁厚范围内,燃速反比于壁厚。     

颗粒固结发射药作随行装药的应用研究

将颗粒固结发射药应用于随行装药技术,提出了一种新的随行装药方案。通过密闭爆发器与30 mm弹道炮试验,对该随行装药的点火延迟时间、力学强度、燃速和燃烧性能的稳定性进行了研究。结果表明,依托随行装药高力学强度,延迟机构可对随行装药点火延迟时间进行控制。初步验证了该随行装药的燃烧性能基本稳定。增加延迟机构的厚度、乙基纤维素(EC)含量,均可使随行装药点火延迟时间延长。增加随行装药的粘结剂含量、压制密度,均可使其力学强度增加、燃气释放速率降低。随行装药具有较高的燃速,粘结剂含量5%、压制密度1.5 g·cm-3时,随行装药燃速最大值是6/7发射药的46倍。主装药量113 g、延迟机构厚0.4 mm时,在最大膛压基本不变的情况下,随行装药在内弹道试验中的初速较标准弹丸初速增加73.3 m·s-1,增幅约8%。     

硼系延期药燃烧速度的影响因素研究

研究了硼粉纯度与铬酸钡粒度对硼系延期药燃烧速度的影响.通过正交试验得出:随着硼粉纯度的提高,延期药燃烧速度增加,纯度为97%的硼粉以及破碎处理后过200目筛的铬酸钡为最佳原材料;同时,得到了毫秒2～15段的最佳工艺条件.