固体推进剂激光点火性能研究综述

激光点火的研究近年来已成为一个热门的研究课题,采用激光作为刺激源研究固体推进剂点火性能是因为激光输出能量高且可调、点火时间和能量可控制且不受环境因素限制,而固体推进剂点火性能的研究对揭示固体推进剂的燃烧机理,验证点火模型具有非常重要的意义.本文主要描述了固体推进剂激光点火性能研究的理论过程、表征方法以及试验装置,并对影响固体推进剂激光点火性能的诸多因素如激光能量、推进剂组分及含量、点火环境等因素进行了详细的阐述,最后对固体推进剂激光点火性能研究需要注意的问题进行了总结,并附参考文献50篇.     

激光起爆与点火系统中光纤连接器

介绍了激光起爆与点火系统中光纤连接器的原理、种类、技术特性及损耗，并对激光起爆与点火系统中光纤连接器的研制动向进行了概括，最后得出一些结论。     

大口径火炮中激光点火技术综述

简要叙述了炸药、烟火剂及火药的激光点火研究概况，激光点火条件下点传火特性研究才手段，大口径火炮中所应用的新型激光点火概念，激光点火的数学模型研究状况等，最后，对激光点火的研究工作提出了展望。     

烟火剂的激光二极管点火第一部分：数字模拟

创立了一个在激光光束作用下，反应国体的变热和点火过程的数字模型。采用一种显示模式（explicit scheme)，对瞬态的、二维热方程进行了数字式求解。一个非线性的源项（source term,指Arrhenius方程）使得对这类问题的分析求解变得复杂化。激光束的吸收深度被认为只有几个微米深。研究了吸收深度系数的作用。用这种模型测定了激光能量密度、激光照射时间和热扩散率对点火的效应。这种数字模型已经被用到了对炸药类的激光点火系统的设计当中。证明了用纤维光导输出为0．6W的激光二极管进行点火是最合适不过的。     

HMX单元推进剂激光点火特征参数计算方法

为了简化激光作用下固体推进剂点火特性参数的计算,分析了以激光为点火源的固相反应模型点火机理,将其分为吸热热解、边界层气相掺混与快速化学反应三个阶段。建立了一种预测阶段性激光点火延迟时间和点火温度的特征参数近似计算模型,利用该方法对HMX单元推进剂在三种不同的激光入射强度(45,76,170 W·cm-2)下的点火过程进行了计算,该模型计算的点火延迟时间与点火温度与固相点火模型相比之间的偏差分别为3.8%,8.1%,11.5%与1.23%,0.87%,0.98%。     

铝镁贫氧推进剂激光点火特性

为研究铝镁贫氧推进剂的点火特性,采用激光点火系统对推进剂在不同激光热流密度下进行了多组点火实验,结果表明:铝镁贫氧推进剂点火机理为凝聚相点火,激光热流密度在点火过程中起主导作用;在激光热流密度为176～646W/cm2的范围内,铝镁贫氧推进剂的点火延迟时间随着热流密度的增加而递减,且点火延迟时间变化趋缓。依据实验结果拟合出了不同热流密度下计算铝镁贫氧推进剂点火延迟时间的经验公式,该公式可计算激光热流密度在176～646W/cm2范围内铝镁贫氧推进剂的点火延迟时间。     

激光多点均匀点传火技术实验研究

使用大功率Ｎｄ：ＹＡＧ激光器产生激光,通过光学玻璃窗和光纤能量传到金属点火器中点燃点火药,从而达到在点火管内实现多点同时点火的作用。实验用激光成功的点燃了点火药,并且把激光单点点火,不同直径光纤多点激光点火实验结果与普通的电点火实验结果进行了比较,发现使用激光确定能实现多点同时点火达到     

铜叠氮化物微装药的激光二极管点火特性研究

为有效提高铜叠氮化物使用的安全性，对原位合成铜叠氮化物微装药的激光二极管点火特性进行了研究，对不同铜转化率的铜叠氮化物微装药在不同功率密度下的激光点火能量进行了测试，并拟合其激光点火判据。研究结果表明：相比纯叠氮化铜，原位合成的铜叠氮化物中由于存在未反应纳米铜核，激光点火能量明显降低，最低可达到20μJ以下；叠氮化反应铜的转化率越高，铜叠氮化物微装药的激光点火感度越高；在激光功率密度大于4.0W·mm-2时，铜叠氮化物微装药可控制在50μs以内点火；试验获得的铜叠氮化物的James形式的起爆判据为2.62/q+16.4/E=1。     

含纳米金属粉AP/HTPB复合固体推进剂的激光点火特性

采用CO2激光(波长10.6μm)点火法,研究了微米Al粉、纳米Al粉、纳米Ti粉及含金属粉的AP/HTPB复合固体推进剂在不同激光功率密度条件下的点火特性,探讨了Al粉粒径对其点火性能的影响和金属粉对AP/HTPB复合固体推进剂点火的影响规律。结果表明,在激光功率密度为77.6~365.1 W·cm-2条件下,Al粉的点火延迟时间随着激光功率密度增加逐渐减小;Al粉粒径越小,其点火延迟时间越短(tJal-50tN-AltJal-150tJal-200t5μm),点火能量越小(EJal-50EN-AlEJal-150EJal-200E5μm)。相同激光功率密度条件下,150 nm Ti粉的点火延迟时间和点火能量明显要小于150 nm Al粉,且两者的点火过程差异较大。含金属粉的AP/HTPB复合固体推进剂点火延迟时间顺序为tRX-0tHT-5AtHT-1AtHT-4AtHT-3T,点火能量顺序为ERX-0EHT-5AEHT-1AEHT-4AEHT-3T,与相应金属粉的点火延迟时间顺序一致(t5μmtJal-200tN-AltJal-50tTi-150),且点火均首先发生在样品表面。     

激光多点点火技术试验研究

介绍了在激光多点点火技术领域所开展的研究工作 .这些工作包括 :激光多点点火系统光纤网络设计、激光感光点火点材料选择和设计、光纤 -金属密封封接技术研究 ;以及在透明点传火试验装置上进行的激光多点点火试验研究 .研究结果充分地说明了激光多点点火技术的可行性和可靠性以及良好的弹道性能 ,可见 ,激光多点点火技术是具有广泛应用前景的高新技术     

掺杂物对药剂激光点火感度和延迟时间的影响

分别研究了碳黑、石墨、KCl和石蜡四种掺杂物对Zr/KClO4点火药及碳黑对B／KNO3点火药的激光点火感度和延迟时间的影响。实验结果表明,四种掺杂物均能降低药剂的激光点火延迟时间（其中碳黑的效果最强,石墨的效果最弱）,但只有碳黑能够降低药剂的激光点火感度。     

随机因素对火药激光点火过程影响的研究

激光点火可以改善密实药床的点传火性能，避免局部点火，但是，在激光点火过程中，药粒直径，激光能量，激光直径，脉冲宽度等参量都是随机变化的，这些随机因素会影响激光多点点火的同时性和一致性。本文主要研究这些随机因素对火药颗粒点火过程的点火一致性和同时性的影响。     

火炮中激光多点点火技术试验研究

将激光多点点火技术引入火炮的装药结构中 ,可以取代传统的底部底火点火方式。本文介绍了在激光多点点火技术领域所开展的研究工作。这些工作包括 :激光多点点火系统光纤网络设计、激光感光—点火点材料选择和设计、光纤—金属密封封接技术研究 ;以及在 3 0 mm火炮上进行的激光多点点火试验研究。这些研究结果充分地说明了激光多点点火技术的可行性和可靠性以及良好的弹道性能 ,是一项具有广泛应用前景的技术     

RDX激光点火特性数值分析

用数值模拟分析计算了黑索今(RDX)的激光点火过程。结果表明,RDX经加热、熔化、分解、蒸发,反应物进入气相后,随反应物的积累,温度和气相反应速率的增加,气相被点着。讨论了环境压力和激光功率密度对点火延迟时间和临界点火距离的影响,计算所得的点火延迟时间与文献报道的研究结果一致。     

激光点火过程的ニ维模型及计算

以热机理为基础，建立了激光点火过程的二维非稳态热传导模型，模型中考虑了激光光能分布、反应物浓度、对流换热和热辐射等因素对点火过程的影响。采用交替方向隐式算法求解偏微分方程。并以Mg/NaN03药剂为研究对象，通过计算分析了激光脉宽、光束半径、材料热传导系数、浓度吸收等因素对点火的影响。结果表明：入射功率、脉宽、光束半径是影响含能材料点火特性的主要因素；点火时间较短时，热传导系数的变化对点火影响较小，吸收系数的变化对点火影响较大。     

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...