基于势平衡的小口径模压可燃药筒装药内弹道计算

为了研究小口径可燃药筒装药膛内实际燃烧规律,以小口径可燃药筒定容燃烧的p-t曲线与主装药膛内燃烧的p-t曲线为标准,应用势平衡理论确定了小口径可燃药筒装药的燃气生成函数表达式,建立了药筒装药的内弹道模型。利用该模型对25mm弹道炮在可燃药筒装药下的内弹道过程进行了模拟计算,得到了装药在膛内的实际燃气生成规律,并最终获得了25mm可燃药筒装药的弹道解。计算结果表明,小口径可燃药筒装药的燃烧过程分为3个阶段,即可燃药筒燃烧结束前阶段、可燃药筒燃完至势平衡点阶段及碎粒燃烧阶段,各阶段的燃气生成规律均以三项式表示。以小口径可燃药筒装药膛内燃气生成函数为基础模拟得到的计算曲线与火炮实测曲线基本一致,可以描述和分析小口径可燃药筒装药膛内实际燃烧规律。     

可燃药筒高速炮内弹道解法

本文讨论了可燃药筒高速炮内弹道过程的特点,着重对可燃药筒燃气生成规律进行了研究,并针对高速炮的特点,对经典内弹道方程进行了改进,最后对几种计算方法进行了比较。     

模压可燃药筒点火特性

采用密闭爆发器试验考察了可燃药筒定容点火性能,分析了装填密度与点火强度对可燃药筒定容点火性能的影响,并与4/7-单的定容点火特性进行了比较.结果表明,可燃药筒的点火过程分为3个阶段,电点火击发阶段、着火阶段与可燃药筒初始燃烧阶段.与4/7-单相比,可燃药筒的点火段压力上升迅速,燃气生成速率大,点火时间短.随着点火强度的提高,可燃药筒定容点火时间缩短,压力上升速率加快,而装填密度对药筒点火特性影响不明显.     

抽滤型可燃药筒加主装药的静态试验研究

该文根据可燃药筒加所匹配主装药的密闭爆发器试验结果,研究了抽滤型可燃药筒及其加主装药后的燃烧规律,分析了不同主装药引起燃烧规律的差异,并把静态曲线与膛内曲线进行了对比,得出了一些有用的结论,为膛内可燃药筒装药燃烧规律的研究及装药设计提供了依据和参考.     

环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响

为研究环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响,采用称重法得到了某抽滤模压型可燃药筒的吸湿特性;对不同环境湿度下吸湿饱和的可燃药筒进行了密闭爆发器实验,分析并讨论了环境湿度对可燃药筒的定容燃烧特性的影响规律。结果表明:该种可燃药筒具有较强吸湿能力,且随环境相对湿度增加,药筒平衡吸湿量增加,燃烧结束时间增长,最大压力以及火药力均降低,余容显著升高;环境湿度是可燃药筒燃烧性能的重要影响因素之一,保证一定的储存环境湿度有利于提高可燃药筒的内弹道稳定性。     

可燃药筒燃烧规律的研究

本文从理论及实践上对可燃药筒的燃烧规律进行了研究,得出了初步结论,肯定了可燃药筒是一种具有药筒形状和特殊燃烧规律的特殊火药。本文的结论对解决可燃药筒一些主要设计问题及制定生产布点时的技术依据都具有一定的实际意义。     

环境湿度对含TNT卷制半可燃药筒燃烧性能影响研究

为研究环境湿度对以TNT为粘结剂的卷制型半可燃药筒定容燃烧特性的影响规律,采用称重法研究了药筒的吸湿特性,并对在不同环境湿度下吸湿饱和的试样进行密闭爆发器实验。研究结果表明：含TNT卷制半可燃药筒的吸湿能力随环境的相对湿度增加而增加;并且卷制半可燃药筒火药力和燃速压力指数整体呈增大趋势,燃烧最大压强、燃烧结束时间、余容以及燃速系数则呈现下降趋势。     

小口径可燃药筒及装药的燃烧性能研究

为改善可燃药筒的燃尽性,以含能纤维为添加组分,经抽滤模压工艺制备了3个配方的小口径可燃药筒,并对所制药筒的燃烧性能与力学性能进行了测试研究,同时分析了药筒装药的能量释放规律。结果表明：含能纤维的引入能够使得可燃药筒的燃烧速度加快,燃烧结束时间缩短,火药力增大,药筒的燃尽性得到改善;和4/7-单与可燃药筒组成的装药相比,可燃药筒与19孔火药匹配较合理,装药能量下降幅度小,能量释放充分。可燃药筒与19孔火药组成装药的射击实验表明,含能纤维的加入能够提高药筒装药的弹道性能。     

基于CCAE的药筒抽壳性能的影响因素分析研究

为了解决大口径火炮药筒在射击时存在卡壳或者抽壳困难的问题,采用药筒划分不同区域的办法,对不同钢材、不同温度以及同一钢材不同材料参数这3种工况进行有限元仿真计算。结果表明药筒口部和药筒斜肩部抽壳力的占比较多;不同钢材对药筒抽壳力有一定的影响,其中30#钢相比20#钢、45#钢而言更容易抽壳;依据实验要求更换钢材材料参数,计算得出的抽壳力相比修改参数之前下降约50%左右,效果十分显著;温度升高对应的抽壳力也就越大,温度对抽壳的影响不可忽视。因此,在设计中应合理地在不同分区采用不同材料,确保更换材料参数可以降低药筒口部和药筒斜肩部的抽壳力,同时降低药筒温度,从而顺利抽壳。     

可燃药筒对膛内压力波的影响

本文从实验现象及可燃药筒的燃烧规律两个方面研究了可燃药筒对膛内压力波的影响,并通过实验研究总结出了控制可燃药筒对压力波影响的技术措施,这对可燃药筒在装药上的应用及火炮的使用的安全都有着非常重要的实际意义。     

某型固体火箭发动机点火药盒的改进设计

分析了某型固体火箭发动机点火药盒在贮存期内产生气体、盒表面变鼓问题的原因,提出了选择不含镁粉的黑火药作为点火药剂,并重新设计药量及粒度混装方案;经过各项试验证明,新的点火药盒能够满足该型发动机点火要求。     

钢质焊接药筒长贮性能研究

钢质焊接药筒的大量使用,其长贮性能引起人们广泛关注.通过其典型自然环境下的贮存和户外暴露试验,以及实验室条件下的光老化、热老化、盐雾试验、应力腐蚀试验等,研究了其腐蚀、焊缝应力腐蚀与电偶腐蚀、表面防蚀工艺等.得出了钢质焊接药筒在长贮条件下对应力腐蚀、电偶腐蚀等局部腐蚀不敏感,药筒制造工艺、涂装工艺合理,具有良好的长贮性能的结论.     

基于3D打印技术的发射药燃烧增面设计

为了研究提高发射药燃烧增面技术,根据3D打印技术可制造特殊形状物体的原理和发射药平行层燃烧定律,设计了具有多列环形空槽管形结构的高燃烧增面的整体发射药。分析了整体发射药燃面和燃气生成量及燃气生成速率随燃烧进行的变化规律。建立了整体发射药相对燃面和相对燃气生成量随燃烧进行的变化规律计算方法。对比分析了整体发射药与19孔粒状发射药的相对燃面和相对燃气生成量随相对燃烧层厚度变化的规律。结果表明,设计的整体发射药具有较高的燃烧增面,可用于155 mm火炮的整体发射药,燃烧结束时相对燃面比19孔粒状发射药的相对燃面大3.1倍。整体发射药在燃烧过程中,燃气生成速率呈现前低后高的状态,75.612%的燃气生成量在整体发射药燃烧的后半程产生,比19孔粒状发射药高27.575%。     

可燃药筒粘结质量声脉冲诊断技术与系统

本文研究了可燃药筒粘结质量的声脉冲诊断技术与系统.利用 Bayes 方法构造分类判别函数模型, 给出了实际粘结质量的分类验收结果.     

弹壳有序回收无链供弹装置动力学仿真分析

针对某小口径高射速自动炮在特殊环境下对供弹系统的空间布置需求,提出一种可实现弹壳有序回收的交叉螺旋无链供弹系统方案。建立交叉螺旋无链供弹装置的3维模型,运用多体动力学仿真软件建立无链供弹装置的虚拟样机模型,仿真分析其在4 000发/min射频下的供弹交接和弹壳回收运动规律。仿真结果表明：28发炮弹交接时轴向速度为0,轴向位移保持不变,供弹交接和弹壳回收过程平稳通畅,供弹系统结构可靠合理;该方案满足某型自动炮的设计需求,可为相关无链供弹系统的研制提供参考依据。     

火药启动器壳体瞬态温度场的数值模拟分析

通过对某型号火箭发动机的火药启动器单独工作时壳体的瞬态温度场进行计算和分析,研究了燃气热效应对电爆管电缆插头非金属部分的影响;通过使用Fluent软件对发动机火药启动器工作期间壳体瞬态温度场进行数值模拟,同时对圆柱段进行一维传热计算,得到火药启动器工作1s后的内外壁面温度分布,并与实验数据进行对比分析.结果表明,使用F...     

可燃药筒装药对弹丸初速或然误差影响的分析

分析了可燃药筒对初速或然误差的影响因素及限制办法。根据试验数据及能量分析得出结论：合理控制可燃药筒质量公差及挥分值，可燃药筒本身对初速或然误差的影响是很微小的，甚至不比金属药筒或药包装药差。     

可燃药筒贮存寿命快速评价方法研究

通过采用加速老化试验方法,研究了绕丝可燃药筒和模压可燃药筒的热安定性、化学稳定性和失效模型,对比分析了两种药筒的性能变化;并对经过长期贮存的绕丝可燃药筒进行多项性能检测,研究影响其贮存寿命的薄弱点和失效模型.利用相似产品预测法,建立了快速评价可燃药筒长期贮存寿命的方法.     

焊接药筒发射强度应力场分析

药筒的发射强度问题是药筒与身管之间互相接触的复杂的非线性问题。本课题采用大型有限元软件-ANSYS软件对发射药筒的发射强度进行分析计算，从而得到药筒的应力分布和危险截面。计算结果表明：药筒发射强度满足设计要求。