基于可控泄压法研究发射药装药对慢速烤燃响应的影响

为评价发射药在装药环境下的敏感性,采用可控泄压法模拟发射药装药的壳体约束特征;设计了一种可控压力的泄压部件,安装在测试弹一端,以此模拟不同拔弹力的壳体约束强度;采用半密闭爆发器对泄压压力进行验证;分别用泄压测试弹和标准测试弹(参比弹)对单基药和低敏感发射药进行慢烤试验,研究其对发射药慢烤响应的影响。结果表明,在半密闭爆发器实验中,在设计的10MPa和5MPa燃气压力下,泄压部件响应迅速,泄压压力响应偏差小于10%;泄压测试弹和标准测试弹中,单基药均发生较剧烈的燃烧反应,二者响应程度差别较小;对于低敏感发射药,在泄压测试弹中发生相对温和的燃烧反应,而在标准测试弹中发生较剧烈的燃烧反应,响应程度存在较明显的差别。     

不同射击工况下膛内模块装药的热安全性预测

为研究火炮多发连续射击情况下模块装药滞留膛内的热安全性问题,建立了膛内模块装药二维非稳态烤燃模型,采用FLUENT软件对模块装药在膛内的烤燃过程进行了数值模拟,分析了3种射击工况下多发连续射击后继续装填模块装药留膛时的烤燃特性。结果表明,常温下不同射击工况对膛内模块装药的烤燃响应时间影响较大,对烤燃起始响应位置影响较小,对烤燃响应温度几乎无影响;采用5发/min射速射击32发后模块装药的烤燃响应时间为399.2s,采用1发/min射速射击43发和采用混合射速射击41发后模块装药的烤燃响应时间分别为176.4s和179.6s。3种射击工况下均是靠近模块盒右侧端面处的单基药最先着火,并形成环形烤燃响应区,单基药的烤燃响应温度分别为459.2、462.7和460.0K。     

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。     

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.     

温度和湿度对发射药自燃的影响

为了解环境温度和湿度对发射药热自燃规律的影响,以某单基发射药为例,在实验室中进行小型实验.采用均热块模拟加热、加湿法,选用不同直径的反应器,改变反应器中发射药所处环境温度和湿度,得到温度-湿度-自燃时间数据.结果表明,均热块温度越高,单基发射药的自燃时间就越短;当均热块温度一定,绝对湿度从相对较小值逐渐增大时,单基发射药的自燃时间先是变短,当达到最小值后又逐渐变长,直到发射药不自燃.表明湿度对单基发射药自燃规律的影响显著.     

密封条件对钝化RDX快速烤燃响应特性的影响

为评估传爆药的易损性,设计了密封状态不同的多种烤燃弹结构。用快速烤燃实验方法,研究了壳体密封条件对RDX基传爆药的烤燃响应特性,分析了影响传爆药大火烤燃响应特性的主要因素。结果表明,壳体密封结构是影响钝化RDX烤燃响应的关键因素。相同条件下,随着壳体密封条件的减弱,传爆药快速烤燃响应的剧烈程度增加,认为壳体的密封条件影响传爆药的易损性,壳体采用一定的泄漏方式能够降低传爆药的火烤易损性能。     

双基发射药热碎片传导点火实验及影响因素

为研究发射药在高温碎片作用下的点火和燃烧行为,选热钢材圆柱体作模拟碎片,模拟高温碎片作用于发射药的点火和燃烧过程,建立了用于发射药热碎片传导点火的实验装置,确定了在热碎片作用下易损性的表征参数,研究了双基发射药在热碎片作用下的点火和燃烧行为。结果表明,碎片温度、碎片尺寸、药型尺寸及样品环境条件是影响同一配方发射药热碎片传导点火的主要因素。     

固体推进剂对射流刺激的易损性响应

以空心装药为标准射流源,研究了3种典型固体推进剂在空心装药射流冲击下的易损性响应特性,分析了配方、射流源的冲击方向(轴向或径向)、装药尺寸等对固体推进剂易损性响应的影响。结果表明,推进剂对轴向射流刺激的响应程度大于径向响应;在千克级药量和长径比为4∶1和1∶1条件下,3种典型推进剂对射流刺激的响应程度差别不大,且均有较强反应发生;HTPB复合推进剂、改性双基推进剂、NEPE推进剂的反应等级依次为爆炸、部分爆轰和部分爆轰。     

温度和湿度对发射药自燃的影响

为了解环境温度和湿度对发射药热白燃规律的影响，以某单基发射药为例，在实验室中进行小型实验。采用均热块模拟加热、加湿法，选用不同直径的反应器，改变反应器中发射药所处环境温度和湿度，得到温度-湿度-自燃时间数据。结果表明，均热块温度越高，单基发射药的白燃时间就越短；当均热块温度一定，绝对湿度从相对较小值逐渐增大时，单基发射药的白燃时间先是变短，当达到最小值后又逐渐变长，直到发射药不自燃。表明湿度对单基发射药自燃规律的影响显著。     

大口径火炮发射过程炮架振动的主动抑制技术

为了主动抑制大口径火炮发射过程中的炮架振动,提出了一种基于炮架振动加速度测试的炮架振动评价方法;分析了影响火炮发射过程中炮架振动的发射药及装药因素,开展了发射过程炮架振动试验研究,在此基础上提出了一种三基发射药及装药方案,并通过试验与单基药装药方案进行了对比。结果表明,采用三基药装药方案使炮架振动加速度降低了22.1%,炮口无二次火焰;炮架振动评价方法能够有效评价火炮发射振动特性量值;控制装药膛压特性是降低炮架振动的关键技术途径;消除装药炮口二次火焰有利于显著降低炮架振动。