高性能改性单基发射药的制备与性能

以高氮量单基发射药为原料,使用先吸收NG、后吸收聚酯钝感剂的两步法工艺,成功制备出高能钝感单基药（HEDS）。试验表明,对比单基发射药,HEDS发射药的能量更高,燃烧渐增性更强,吸湿性更小。随NG加入量增大,钝感剂加入量减小,HEDS发射药的爆热增大。HEDS发射药具有十分优异的燃烧渐增性能,且钝感剂含量对其燃烧渐增性有显著影响,这种特性与其特殊结构有关。HEDS发射药的点火性能有待改进。     

高能钝感发射药在炮射导弹中的应用

通过理论分析、发射药选择、钝感药制备和弹道性能测试，研究了炮射导弹用高分子钝感GR发射药装药。结果表明：高分子钝感GR发射药用作炮射导弹发射药装药具有膛压低、初速高、炮口烟雾小等显著优点。新装药主要采用了GR发射药(一种含黑索今的高能发射药)、高氧含量的高分子钝感剂及其钝感工艺等新材料和新工艺。     

一种新型聚酯钝感剂在发射药中的应用

采用水相钝感法工艺制备了含新型聚酯钝感剂的单基药和高能硝胺发射药,通过常规理化性能测试、密闭爆发器和加速长贮等实验研究了聚酯钝感剂对两种发射药性能的影响。结果表明,聚酯钝感剂与单基药和高能硝胺药相容性良好,具有挥发性小、抗迁移性能强等优点,能够显著提高单基药的燃烧渐增性;含聚酯钝感剂的发射药加速老化长贮实验前后,初速跳差小于10m/s,其内弹道性能几乎无变化。     

提高改性单基药燃烧性能的研究

为了改善改性单基药的燃烧渐增性、提高初速,通过加入添加剂对改性单基发射药的制备工艺进行了改进。用显微红外光谱测定了发射药中功能组分的含量分布,用密闭爆发器和内弹道试验研究了发射药的燃烧性能。结果表明,加入添加剂后,发射药中硝化甘油NG的渗透深度由270μm增加到360μm,浓度最大值对应的深度由110μm增加到180μm;钝感剂NA聚酯的渗透深度由270μm增加到360μm。燃烧渐增性明显增强,燃烧渐增因子Pr由0.363 0提高到0.445 0。其装药的内弹道性能得到显著改善,初速提高3.1%,动能提高6.3%,装填密度从0.921 g/cm3提高到0.949 g/cm3,具有高装填密度、高燃烧渐增性、高初速的优点。     

四孔发射药的静态和动态燃烧性能研究（英文）

为提高轻武器发射药燃烧渐增性和内弹道性能,采用四孔多孔发射药药型,开展了四孔发射药的静态和动态燃烧性能研究。采用密闭爆发器进行静态燃烧测试,在5.8mm弹道枪上进行了动态燃烧性能测试。结果表明,在未钝感的情况下,四孔发射药的燃烧渐增性优于球扁药和单孔发射药。对比四孔发射药,球扁发射药和单孔发射药的弹丸初速分别减小了17m/s和40m/s,烟雾透过率分别降低了18%和15%。静态和动态燃烧性能测试结果表明,四孔发射药比球扁发射药和单孔发射药有更好的燃烧渐增性和内弹道性能。     

高分子钝感发射药的低温感机理

为研究聚二甲基丙烯酸已二醇酯(D1)钝感的单基发射装药的低温度系数机理,在不同温度条件下,采用动态机械分析仪、材料试验机等研究了D1和单基发射药的物化性能(线膨胀系数及力学性能),通过密闭爆发器、中止试验等,对钝感多气孔单基发射药的燃烧性能进行了分析.结果表明,D1和单基药的热膨胀系数有较大的差异,中止燃烧破孔率常温小于低温.高分子钝感发射药的低温感效果是两种作用的综合结果:(1)由于发射药和钝感剂在不同温度下膨胀系数的差异,导致低温下钝感剂和发射药之间界面产生空隙,从而增加了发射药的低温燃面;(2)对于多孔钝感发射药,其低温破孔机理也发挥了一定的降低温度系数的效果.     

一种新型的聚合物钝感包覆发射药

采用密闭爆发器试验、１４．５ｍｍ机枪试验、加速老化试验等方法，研究了钝感剂分子量对新型的聚合物钝感包覆枪炮发射药性能的影响。结果表明与ＤＢＰ钝感火药及未钝感火药相比，聚合物钝感包覆火药初始燃速较低，燃烧渐增性较强，内弹道效率较高，试验结果还显示聚合物钝感剂迁移比ＤＢＰ小，且聚合物钝感剂迁移性随其分子量增大而下降。     

高分子钝感剂在发射药中的扩散性能研究

高分子钝感发射药是一类新出现的性能先进,用途广泛的发射药。高分子钝感发射药研制须重点解决成品药中钝感剂扩散性和钝感过程中钝感剂可扩散性问题,加强钝感剂扩散性能研究是解决这些问题的关键。本文总结归纳了影响钝感剂扩散性能的有关研究结果和理论,这对两分子钝感剂和钝感工艺是有益的。     

轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法

为预估轻武器用钝感发射药在贮存过程中,因钝感剂迁移导致弹道性能变化而引起功能失效的问题,采用Fick第二定律和扩散系数与扩散活化能的关系,以发射药钝感层结构相同、其内弹道性能相同为前提,建立了轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法。应用该方法,采用3种配方钝感发射药分别在75℃和85℃下长贮,计算出各发射药钝感剂药的扩散活化能,并以75℃为基准预测了3种配方钝感发射药65℃长贮下的膛压功能失效阈值,同时在65℃下对发射药进行长贮,通过内弹道试验实测出发射药在65℃长贮下膛压功能失效阈值。结果表明,应用该方法预估发射药膛压功能失效阈值与实测值偏差分别为10.3%、2.9%、7.9%。同时以65、75、85℃下平均扩散活化能,计算出不同温度下发射药功能失效阈值,并对3种配方钝感发射药要满足常规弹药17年的贮存寿命要求的最高贮存温度提出了要求。     

显微红外光谱法测定改性单基发射药中功能组分的浓度分布

采用红外光谱显微技术考察了11/7改性单基发射药中功能组分NA 钝感剂和硝化甘油的浓度分布状态.结果表明,在发射药的近表面,NA聚酯浓度由表及里呈指数规律下降, ick第二定律的扩散模型,扩散深度约220μm;硝化甘油浓度沿药粒径向呈抛物线状分布, 深度约320μm.     

大颗粒球形发射药的制备及性能测试

为了解决现有球形发射药制备中存在的溶剂用量大、粒径不均一的问题,以双基吸收药为原料,采用剪切搓圆法制备大颗粒球形发射药。研究了溶棉质量比、搓丸刀间距、丸条直径对球形药质量的影响,采用密闭爆发器试验对成型、干燥后的样品进行了定容燃烧性能测试。结果表明,当溶棉质量比为0.4∶1.0、搓刀间距为0.4mm、丸条直径为3.8mm时,可得到粒径均一的球形颗粒,烘干后球形颗粒伸长度为1.033,颗粒密度可达1.680g/cm~3,堆积密度可达0.945g/cm~3,与内溶法制备的球形药的密度相当,密闭爆发器实验所得曲线表明制备的球形颗粒燃烧过程稳定,呈减面性。     

NGEC基改性双基推进剂的制备及性能

为改善双基推进剂的低温力学性能,将纤维素通过碱化、醚化转变成纤维素甘油醚,再经硝化得到不同醚化度、酯化度的NGEC。测定和分析了NGEC基和NC基双基推进剂的力学和能量特性,电镜扫描观察了拉伸膜断截面喷金后的端面形貌。结果表明,NGEC双基推进剂的力学性能、爆热和比容均高于NC双基推进剂,制品内部结构均匀,抗压强度(+50℃)σm≥11.0M Pa,延伸率(25℃)εm≥40%,比冲达到2 218.1N.s.kg-1。     

复合改性双基推进剂燃烧性能研究

采用近距摄影、扫描电镜、电子能谱、X-射线衍射等多种技术,对CMDB（复合改性双基）、Al-CMDB、Mg／Al-CMDB推进剂燃速和火焰结构进行了研究。结果表明,在CMDB推进剂中添加A1、Mg／A1等金属燃料,改变了火焰结构;Mg／Al合金可提高金属燃料Al粉的燃烧效率。     

提高炮用高氮量单基发射药成型质量初探

本文以Ｗ及Ｕ发射药为例,论述了提高高氮量发射药塑化质量和成型质量的一种途径,并通过１９９７年Ｗ、Ｕ发射药生产的实践,证明了该方法科学有效,对目前单基发射药的生产具有一定的指导意义。     

NG含量对改性单基发射药燃烧性能的影响

以高氮量5/7单基发射药为基体药粒,通过先浸渍吸收NG、后吸收聚酯钝感剂NA的两步工艺制备出改性单基药,在制备过程中,NA含量恒定,浸渍NG的质量分数为5%、10%和15%,制备出3种NG含量的改性单基药样品RN-a、RN-b和RN-c。采用密闭爆发器试验和30mm弹道炮内弹道试验,研究了NG含量对改性单基药燃烧性能的影响。结果表明,所制备的3种改性单基药样品的燃烧渐增性均优于基体药;在保持最大膛压不增加的情况下,弹丸初速较5/7单基药装药分别提高36.9、91.7和57.4m/s。在制备工艺过程中,通过调节NG的含量,能够改善改性单基药的燃烧性能,实现大幅度提高炮口初速的目的。     

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。     

枪用发射药燃烧残渣的测试方法

研究了发射药的燃烧残渣特性及残渣对内、外弹道的影响。提出将枪药燃烧残渣分为附着性残渣、漂浮性残渣和沉降性残渣,有害燃烧残渣主要是漂浮性残渣和附着性残渣。为探索充氮氧弹法用于测试附着性燃烧残渣方法的可行性,进行了8种发射药样品的烟室法、充氮氧弹法和TG残渣测试。结果表明,充氮氧弹法测试可区分不同枪用发射药燃烧附着性残渣的大小,漂浮性残渣用烟室法测定;不同发射药的残渣生成量差异很大,附着性残渣较大时,其漂浮性残渣也较大。     

高能无烟改性双基推进剂中高压能量特性研究

利用REAL软件对高能无烟改性双基推进剂(HESMDB)在10~100MPa压强范围内的能量特性进行理论计算。结果表明,随压强升高,推进剂的特征速度(C*)与理论比冲(Isp)显著升高,在10~60MPa压强范围内推进剂的C*与Isp提高较大;在60~100MPa压强范围内推进剂的C*与Isp升高趋势变缓。实测了10~21MPa压强范围内HESMDB推进剂的Isp,Isp变化趋势与理论计算结果基本一致。