三基发射药单螺杆压伸模具流场仿真及实验验证

为了实现三基发射药生产工艺中的连续化压伸,同时避免模具内部螺旋状流道造成的三基发射药成型的质量和安全问题,应用ANSYS软件模拟了发射药物料在模具内的挤压过程及模针的受力情况。分析了收缩角、出料方向和模具结构对物料在模具中的温度、模具壁面压力、模针表面受力和物料出料速度分布的影响规律,并通过实验进行了验证。结果表明:模具收缩角越大,模具内压力越大,物料温度也越高,且越容易形成热点,同时模针外表面受到的挤压力和摩擦力也越大,模针越容易出现变形和断裂;竖直挤出过程中,模具壁面压力及模针受力均远大于水平挤出中的相应参数,且容易造成挤出后物料的弯曲;增加多孔板有利于物料在挤出模具中的整流和取向,大幅减少物料的径向流动,降低模针在挤出过程中的受力,且成型质量更好。     

RDX粒度对硝胺发射药力学性能及燃烧性能的影响

为研究黑索今(RDX)粒度对硝胺发射药力学性能及燃烧性能的影响,设计了RDX质量百分数为25.0%,平均粒径(D50)为30,50,150μm的3种硝胺发射药,采用摆锤式简支梁冲击试验机、落锤试验仪与密闭爆发器分别研究了其抗冲击强度、破碎情况及燃烧性能。结果表明,随着RDX粒度由150μm减小至30μm,发射药的低温(-40℃)抗冲击强度由3.46 J·cm~(-2)提高至8.99 J·cm~(-2),在落锤冲击(锤重5 kg,落高80 cm)作用下破碎度由96%降低到18%。RDX的平均粒径(D50)为30,50μm和150μm时,发射药的燃速压力指数分别为0.985、0.996和1.063。RDX粒径为30μm或50μm时,发射药u-p曲线较光滑,发射药燃烧稳定;RDX粒径为150μm时,在100~150 MPa、150 MPa~p_(dpm)的两个压力段范围内,燃速压力指数由1.125变为0.612,显示燃速压力指数存在突变,发射药燃烧不稳定。     

叠氮硝胺发射药与赛璐珞药盒长储稳定性研究

为研究叠氮硝胺发射药与赛璐珞药盒的长储稳定性，采用差示扫描量热法(DSC)和真空安定性法(VST)研究分析了叠氮硝胺发射药与赛璐珞片的化学相容性，采用GJB736.8—1990火工品试验71 ℃试验法研究分析了叠氮硝胺发射药与赛璐珞药盒之间的组分迁移性。DSC试验表明，叠氮硝胺发射药与赛璐珞片混合体系的热分解峰温降低，降低值为0.5 ℃，混合体系相容；VST试验表明，混合体系净增放气量R为0.3 mL/g，混合体系相容；71 ℃试验法储存26 d后，叠氮硝胺发射药中的增塑剂（DIANP、NG）质量分数由39.82%降低到33.67%，药盒中增塑剂（DIANP、NG）质量分数由0增加到33.89%，发射药与药盒之间存在增塑剂的迁移。叠氮硝胺发射药与赛璐珞药盒化学相容性良好，但物理安定性差，存在增塑剂的迁移，加速老化10 d后，体系浓度达到平衡。     

低温撞击破碎高能发射药结构特征与高压燃烧性能研究

在-40℃下,通过落锤撞击制备了不同破碎程度的DAGR125和NR11发射药,利用染料吸附量表征了发射药的破碎程度,结合密闭高压爆发器实验,分析了破碎发射药结构特征与高压燃烧特征的关系。结果表明,随着小颗粒破碎发射药的增加,动态活度变化率在燃烧初始阶段发生转折。当破碎程度较小时,初始动态活度、染料吸附量均可衡量发射药初始燃面和破碎程度;当破碎程度较大时,利用传统方法获取的初始动态活度明显小于实际值,不适合用来表征初始燃面,而染料吸附量法更为准确。初始动态活度变化规律显示,当落锤高度大于60cm时,发射药药粒的破碎程度快速增加;动态活度变化规律显示,落锤高度分别大于23.0cm和23.1cm时,DAGR125和NR11破碎发射药整体燃烧过程由增面性转变为减面性。     

泡孔结构对泡沫发射药燃烧性能的影响

通过配方调节与工艺控制得到3种不同结构的泡沫发射药,讨论了泡孔结构形成的影响因素;采用密闭爆发器实验和恒压燃速测试实验研究了不同结构泡沫发射药的燃烧性能。结果表明,控制气体生成速率、添加RDX颗粒、调节NC含氮量和发泡时间能够有效控制泡沫发射药的泡孔结构;皮芯结构泡沫发射药具有渐增燃烧特性,发泡区的动态活度可达不发泡皮层的2.4倍以上;独立泡孔结构的泡沫发射药在100MPa下燃速可达未发泡样品的30倍;非独立孔隙结构的泡沫发射药不同方向上的燃速差异显著,密度为1.37g/cm~3的样品100MPa下轴向燃速最高可达3.860m/s。     

典型高能硝胺发射药的摩擦静电起电特性

为了研究高能硝胺发射药的摩擦静电起电特性,采用斜槽模拟高能硝胺发射药制造和使用过程中的摩擦行为,并利用法拉第筒测量了发射药摩擦后的静电带电量,系统研究了滑槽长度、接触介质、湿度、药体形貌以及配方组成对高能硝胺发射药摩擦静电起电特性的影响。结果表明,高能硝胺粒状发射药与不锈钢滑槽摩擦分离后带负电;环境湿度从28%增至68%,药粒静电积累量降低近50%;发射药静电积累量按接触介质排序为:不锈钢﹥导电橡胶﹥铝合金,均质叠氮硝胺发射药与接触介质的摩擦起电规律与高能硝胺发射药基本相同;药粒与滑槽接触面积越大,静电积累量越高;高固含量硝胺发射药药粒表面易产生RDX颗粒的剥离,与介质摩擦后静电积累量比均质叠氮硝胺发射药高35%;质量分数0.1%的石墨光泽可将高能硝胺发射药静电积累量降低至接近于0,而配方中添加质量分数0.75%的CNT,高能硝胺发射药静电积累量仅降低34%。