发射装药挤压应力与破碎规律研究

建立了发射药粒在动态载荷下的挤压破碎过程动力学模型并进行了数值计算,基于发射装药挤压破碎试验装置,研制了挤压应力PVDF传感器,并进行了发射装药动态挤压应力试验。数值模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数学模型的正确性和新型传感器设计的合理性,说明新型传感器可以用于发射装药挤压破碎试验中对发射装药颗粒间挤压应力的测量。     

发射过程中某硝胺发射装药的动态挤压破碎情况

利用发射装药动态挤压破碎试验装置对发射过程中低温、常温、高温发射装药的挤压破碎情况进行了模拟动态挤压破碎试验,用发射装药起始动态活度比确定了多种试验条件下破碎发射装药的起始动态活度比,可定量表征发射装药的破碎程度。结果表明,该发射装药在常温、高温下力学性能较好,低温时在相应力学环境下破碎严重。根据试验结果,建立了最大挤压应力与装药破碎程度之间的定量关系。     

射流撞击下发射装药的易损性响应特性

用空心装药射流作标准射流源,研究了4种典型发射装药在空心装药射流撞击下的易损性响应特性。分析了约束条件、尺度效应等对响应结果的影响。结果表明,4种典型发射装药均发生了较为强烈的反应,由弱到强的排序为太根药、单基药、硝基胍药和硝胺药,其反应等级依次为爆炸、爆炸、部分爆轰和部分爆轰。     

发射装药热刺激下的易损性响应试验研究

从建立发射药及装药易损性响应评价方法的角度,研究了在快速和慢速烤燃条件下,典型发射装药的易损性响应特性和影响因素,分析了其热响应的机理.结果表明,单基药在热刺激下的易损性响应最为剧烈,发射药慢烤时的反应温度与其配方的热感度(5 s爆发点)表现出了一致的规律,从低到高依次为单基、太根和双基药,发射药的高压DSC活化能越高,其热刺激下的易损性响应越强.     

SF-3发射药的等离子体点火中止燃烧试验

采用有剪切膜片控压的密闭爆发器分别在等离子体点火和常规点火条件下进行该发射药的燃烧性能和中止燃烧两种比较试验.用扫描电镜观测了SF-3发射药的燃面变化情况.结果显示,在底喷式等离子体发生器作用下,SF-3发射药的燃烧表面存在大量微坑,使燃烧表面积大大增加,并导致SF-3发射药等离子体点火燃烧在一定程度上偏离几何燃烧规律.在常规点火条件下,SF-3发射药中止燃烧表面的Cu、C、O三种元素的归一化质量分数分别为0.7%、30.0%、69.3%,而在等离子体点火条件下则分别为3.0%、35.5%、61.5%,表明等离子体发生器所产生的高温C颗粒和Cu颗粒对SF-3发射药的燃烧有显著影响.     

高能硝胺发射药物的膛内基本燃烧特征

针对高能硝胺发射药在静态下燃速压力指数大的特殊燃烧性能，通过３０ｍｍ高压模拟炮试验，采用与制式单基药相对比的研究分析方法，对高能硝胺发射药在火炮膛内条件下的基本燃烧特征进行了研究分析。     

高能砂胺发射药装药点火与起始燃烧过程的关系研究

以３０ｍｍ短管发射装置的射击实验为基础，采用与制式单基药相对比的方法，分析了高能硝胺发射在两种不同装药点火条件下，火炮膛内起始燃烧过程的特参征量，以及中止燃烧药粒的处理结果。     

DAGR125发射药的燃烧特征

采用密闭爆发器静态试验和30mm高压模拟炮的动态试验,以制式单基药作为对比发射药,研究了DAGR 125发射药的静态燃烧特性及膛内燃烧特征。结果表明,DAGR 125发射药具有低压下起始缓燃的燃烧特性,随压力的升高呈渐增性燃烧特征;在高膛压装药条件下DAGR 125发射药燃烧正常、稳定,膛内p-t曲线光滑,起始负压差小。     

四种硝胺发射药燃烧规律研究

通过密闭爆发器恒压燃速仪对四种硝胺发射药在５０－４００ＭＰａ压力范围的燃速测定，分析了它们的燃烧规律，发现在黑索今基硝胺发射药中，除加入硝基胍作为燃速改良剂外，另一种化合物的加入。更有效地改善了黑索今基硝胺发射药ｕ－ｐ曲线转折的程度，并使压力指数控制在１。００左右。     

双层管状变燃速发射药的燃气生成规律

为建立气体生成猛度Г与已燃发射药质量分数ψ的理论表达式,对双层管状变燃速发射药的燃气生成规律进行了理论分析。在服从几何燃烧定律的条件下,以双层管状药的初始药形尺寸及内外层药的燃速比、密度比为基本变量,推导出变燃速发射药的Г-ψ表达式,得出发挥双层变燃速管状药渐增性燃烧特点所需的临界长径比。通过Г-ψ计算曲线,说明这种发射药的内径、长径比及燃速比影响其燃气生成规律。结果表明,当双层管状发射药的初始药形尺寸及内外层药的燃速比取值适当时,会出现前期为渐增性燃烧、中后期有一个Г值的阶跃情况。     

发射药及装药燃烧残渣的研究进展

针对身管武器射击中消除或减少燃烧残渣的要求,对发射药及装药燃烧残渣的研究进行了综述。根据燃烧残渣在身管武器及射击环境中的存在位置,将其分为膛内燃烧残渣和膛外燃烧残渣;分析了燃烧残渣的特性及危害、收集分析技术、抑制技术等;提出今后发射药及装药燃烧残渣研究的重点方向是新型材料在低燃烧残渣发射药及装药中的应用、实弹射击过程中燃烧残渣测试评价方法的研究以及抑制技术的集成优化等。附参考文献72篇。     

胶黏固结发射药的燃烧性能

以变燃速发射药为基体,用含能胶黏剂对其药粒表面微胶化处理,压实固结,制成胶黏固结整体变燃速发射药,解决固结装药的燃烧渐增性问题。将高装填密度和变燃速发射药的燃速渐增特性结合在一起,可有效控制高装填密度发射药的燃气释放。由密闭爆发器实验得出变燃速发射药和胶黏固结药的p-t和L-B曲线,并对两种发射药曲线进行对比分析。结果表明,胶黏固结发射药基本保持变燃速发射药的高燃烧渐增性,具有高装填密度和燃烧再现性。     

燃烧催化剂对太根发射药燃烧性能的影响

将燃烧催化剂引入太根发射药中,利用密闭爆发器静态燃烧实验研究了这些燃烧催化剂对太根发射药燃烧性能的作用效果.结果表明,某些特殊的燃烧催化剂,可较好地降低该类发射药局部燃烧压强范围内的燃速压强指数,降低压强指数的压力范围与所用催化剂的种类有关.研究还发现,邻苯二甲酸铅有缩短太根发射药燃烧时间、提高燃烧速度、增加气体生成猛度的作用;含铜金属盐有抑制太根发射药燃气生成猛度的作用.     

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。     

多层发射药的燃烧特性

利用已建立的圆环状多层发射药燃烧模型得到多层发射药的理论燃烧猛度Γ-Ψ曲线,并通过密闭爆发器实验测试了不同结构的多层发射药的静态燃烧性能,讨论了结构对多层发射药燃烧渐增性的影响。结果表明,火药燃去量处于0.2~0.8时,实验L-B曲线与理论Γ-Ψ曲线之间有着相同的变化趋势;过大(或过小)的内外层燃速比K和缓燃层厚度比X均对多层发射药的燃烧渐增性不利,只有在合理的范围里选择,多层发射药的燃烧渐增性才会呈现增强的趋势;随着药片宽厚比W的增大,多层发射药表现出恒面燃烧的特征,燃烧渐增性变佳。     

一种基于密闭爆发器试验的发射药燃烧渐增性定量评价方法

通过对比分析发射药膛内动态燃烧和密闭爆发器静态燃烧过程,发现一种理想的发射药应具备特殊的燃烧猛度分布.通过分析理想发射药和实际发射药燃烧猛度分布的差异,提出了一种基于密闭爆发器试验的发射药静态燃烧渐增性定量评价方法,评价结果与动态试验结果具有良好的一致性.     

压力下降条件下一种双基发射药的瞬态燃烧特性

为了解火药在压力下降条件下的瞬态燃烧特性,采用压力瞬时下降状态下的实验装置系统,研究了一种双基发射药在瞬态降压下的燃烧行为。结果表明,在燃烧室压力为0～151MPa,降压速率为(30～2.5×104)MPa/s条件下,该双基发射药的燃烧行为可分为熄灭和完全燃烧两种情况。在不同的初始压力和降压速率下,双基发射药有不同的熄火临界特性曲线。     

LOVA发射药点火燃烧性能

制备了含有两种不同黏结剂的低易损性发射药(即LOVA发射药),并应用点火燃烧模拟装置与密闭爆发器对其点火燃烧性能进行了研究。结果表明,LOVA发射药难点火,但在点火药中添加高氯酸铵后可有效改善LOVA发射药的点火性能。LOVA发射药燃烧具有燃速系数低、燃速压力指数高等特点。