通过阻燃与组合装药方法优化开裂棒装药的弹道性能

通过分析及理论计算表明,阻燃与组合装药方法是优化按序开裂棒状药弹道性能的有效途径,它至少可从两个方面改善ＰＳＳ装药的弹道性能：（１）能消除装药双峰压力时间曲线的“Ｖ”字形低谷,形成类平台压力曲线,甚至形成平台压力曲线,从而在膛内最大压力基本保持不变的条件下,大幅度提高火炮示压效率及弹丸初速;（２）可以减小装药的温度系数,使ＰＳＳ装药在火炮中的应用更具有现实性。     

低温感发射装药弹道性能的研究

首先分析讨论了低温感发射药燃烧过程 ,并在此基础之上建立了相应的物理模型 ;其次根据密闭爆发器定容燃烧曲线所建立的低温感发射装药燃气生成函数 ,建立了相应的数学模型 ;并据此对低温感发射装药弹道性能进行了模拟计算 ,发现计算结果与火炮实际射击结果基本相符。     

预测发射装药弹道性能的可行性研究

本文简要介绍了自行设计的小口径模拟装置(57-30MH)的结构及模拟的基本原理。通过53-30 MH对57mm高炮发射装药的模拟对比试验,对两种装置所得主要弹道指标(p_m、v_o)作了对比分析,并进一步对膛内p—t曲线进行统计处理,对特征参量做了比较分析。结果表明:小口径模拟装置模拟57mm高炮,预测发射装药弹道性能是可行的。     

装药弹道性能模拟技术的新进展

本文对发射药的弹道性能模拟技术作了专题综述。文中主要介绍了三种模拟技术——数学模型法、密闭爆发器法与动态弹道模拟法的新进展,着重分析了密闭爆发器法和动态弹道模拟法各自的优点和尚待解决的问题。     

低温感发射装药发射的或然误差

分析了低温感发射装药燃烧过程,根据爆发器定容燃烧试验结果,阐明了火炮产生低温单发跳差的主要原因,叙述了一种消除低温单发跳差的装药方法。     

混合装药内弹道性能优化及应用

为了研究混合装药结构对内弹道性能的影响,以某舰炮为工程背景,提出内弹道多目标优化设计方案,研究了目标函数、设计变量及约束条件.采用e-约束法对次要目标函数进行简化处理,利用当前流行的进化算法—遗传算法进行优化计算,并针对内弹道数学模型特性,对算法进行改进.最后,通过进化计算得到的优化方案为一组非劣解集,同时验证了该改进...     

低温破碎及装药结构对内弹道性能影响的数值分析

以大口径火炮密实装药发射安全性为背景,对火药颗粒低温破碎及装药结构对内弹道特性的影响进行了数学建模和仿真分析。针对中心点传火管结构的大口径火炮密实装药,建立传火管及装药床的双一维两相流数学模型,结合膛内火药颗粒应力及破碎度函数,采用数值差分方法对内弹道过程进行数值仿真,研究火药温度及混合装药方案对火药颗粒破碎度及火炮内弹道性能的影响。结果表明,在低温条件下,单一装药结构火药颗粒将发生破碎,且破碎度随温度降低而增大,在-20℃和-40℃条件下,最大破碎度分别达到1.896和2.487,膛内压力分别为690.32MPa和803.64MPa,增幅达到16.4%;在总装药质量6.25kg不变的条件下,小颗粒药装药质量从0增至0.4kg,最大破碎度从2.487减至1.803,膛内压力从803.64MPa减至740.81MPa,由此可见混合装药结构可以有效避免火药颗粒的破碎。     

低温感高能硝胺发射药的实验研究

通过中止试验、高压密闭爆发器试验与火炮内弹道试验研究了低温感高能硝胺发射药的低温感效果。结果表明,低温感装药技术用于高能硝胺发射药能够大幅度降低火炮温度系数,提高火炮能量利用率。     

基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估

为了预估发射装药的内弹道性能,建立了一种基于密闭爆发器试验检测发射药的静态燃烧性能参数进而预测其装药内弹道性能的方法,采用不同批次的单樟-5/7发射药进行了装药性能预估计算,并基于30 mm火炮对内弹道性能预估精度进行了试验验证。结果表明,采用所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法计算获得的最大膛压为376.0 MPa,与试验测试的膛压平均值388.7 MPa的计算误差为3.27%;计算的炮口初速为1143.5 m/s,与试验测试的炮口初速平均值1156.3 m/s的计算误差为1.11%。所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法具有较高的精度,可对发射药样品不同批次间的内弹道性能进行高效精确的预估,为长期贮存发射药使用寿命的判定及发射药产品的出厂校验提供了一种高效低成本的弹道性能评价方法。     

随行装药内弹道一维气动力模型及数值模拟

基于固体随行装药内弹道设计的需要,建立了包容式固体随行装药内弹道一维气动力模型.考虑了弹丸的变质量问题,针对30 mm火炮结构参数采用MacCormack格式进行了数值求解,得到随行装药不同时刻弹后空间压力分布曲线,并与常规装药弹后空间压力分布进行了对比分析.结果表明,在装药、弹重、最大膛压不变的条件下,随行装药弹底压力较高,初速较高,提高了内弹道的推进效率.     

两种工艺制造的低温感包覆火药性能的比较研究

通过火药包覆层厚度的测定,中止燃烧及密闭爆发器试验,比较研究了新旧两种工艺制造的低温感包覆火药的性能,结果表明,这两种工艺制造的包覆火炬经均具有明显 温感效果,而且新工艺制造的产品质量的一性由于包覆层厚度及其它包覆层能得到精确控制而有明显提高。     

锂离子电池低温充放电性能的研究

研究了锂离子电池在不同温度下(室温～-30℃)的充放电性能。结果表明,随着温度的降低,锂离子电池的充电性能和放电性能均显著降低。当温度降至-30℃时,电池的放电容量为室温放电容量的87.0%,放电平均电压比室温时降低了0.598V;锂离子电流的恒流充电容量仅为充电总容量的14%,恒压充电时间增长。结合电化学阻抗图谱,对锂离子电池低温性能的主要影响因素进行了研究。     

颗粒密实模块药的弹道性能

采用含能材料对高能硝胺发射药药粒进行表面处理并模压,得到一种新型颗粒密实模块药。利用30mm高压模拟试验火炮,研究其弹道性能。结果表明,不同密度颗粒密实模块药弹道试验稳定性均较好,与散粒药相比相同膛压下初速提高4.1%。另外,该颗粒密实模块药还具有明显的低温度系数效果,低温(-40℃)初速降为-0.13%,高温(50℃)膛压升为0.37%,而散粒药低温(-40℃)初速降为0.26%,高温(50℃)膛压升为9.04%。因此,将散粒药制成颗粒密实模块药,在保持最大膛压不变的条件下可以实现增加装药量,降低温度系数,达到大幅度提高炮口初速的目的。     

片状多层发射药的内弹道性能

制备了片状多层发射药,内层选用燃速较高的高能发射药,外层为含有高分子阻燃材料的低燃速配方发射药.对不同阻燃剂含量和不同厚度比的片状多层发射药进行了密闭爆发器实验和30 mm模拟弹道炮试验.结果表明,外层阻燃剂含量不同的MD1和MD2多层发射药均有较好的燃烧渐增性,外层阻燃剂含量较高的MD2多层发射药的燃烧渐增性要优于MD1多层发射药;在保证最大膛压基本不变的情况下,外内层厚度比为1∶10的MD1发射药的初速较5/7单基药的初速提高77.4 m/s,外内层厚度比为1∶5的MD2初速较5/7单基药的初速提高108.7 m/s.因此得出,通过调节多层发射药外层阻燃剂含量和外内层的厚度比,可以实现增加装药量、提高炮口初速而保持最大膛压不变.     

变燃速发射药的低温感性能

根据银纹厚度随温度的变化,改变火药燃烧面和建立一个补偿系统,使变燃速发射药具有低温度系数。通过扫描电镜观察变燃速发射药的微观结构,观察到外层的银纹和银纹厚度随温度的变化情况;通过密闭爆发器实验,对发射药高、低、常温的燃烧性能进行了对比;在30mm火炮上进行内弹道试验,观察其温度系数的变化。结果表明。银纹厚度随温度的变化改变火药的燃烧面积,从而改变了变燃速发射药的气体生成速率;变燃速发射药高、低、常温燃烧性能变化不大;变燃速发射药具有较低的温度系数。     

通过阻燃与组合装药方法优化开裂棒状药的弹道性能

通过分析及理论计算表明,阻燃与组合装药方法是优化按序开裂棒状药(PSS)弹道性能的有效途径,它至少可从两个方面改善PSS装药的弹道性能: ①能消除装药双峰压力时间曲线的V字形低谷,形成类平台压力曲线,甚至形成平台压力曲线,从而在膛内最大压力基本保持不变的条件下,大幅度提高火炮示压效率及弹丸初速;②可以减小装药的温度系数,使PSS装药在火炮中的应用更具有现实性.