某电点火具点火药的选择研究

选用镁,聚四氟乙烯、4号小粒黑火药和硼粉艄酸钾3种不同点火药作为某电点火具用点火药,通过测定作用时间和输出压力,评价3种点火药的性能,并进一步研究点火药中各组分纯度、粒度和均匀性对点火性能的影响。结果表明：硼粉艄酸钾作用时间为7．2ms,输出压力为1．92MPa,满足某电点火具性能要求。而且硼粉和硝酸钾的纯度、粒度和混药均匀性对其点火精度的影响较明显。     

热通量测量在B/KN03点火药装药结构设计中的应用

固体火箭发动机点火装置的设计优化通常依靠它与发动机进行匹配试验来确认。匹配试验周期长、费用高,如果辅以热通量的测量,可以减少匹配试验次数,降低试验成本,缩短设计周期。依据热通量测试原理,制作了箔式铂热通量计和固体火箭发动机电点火具热通量测试装置。对3种不同药型的B/KN03点火药装药进行瞬态和轴向热通量分布的测量和分析,在此基础上确定了某空空导弹点火发动机电点火具B/KN03点火药装药的药型,并且通过点火发动机匹配试验验证了装药结构设计的合理性。     

火炮装药着火过程的辐射传热

本文简要论述装药着火计算中考虑辐射传热的必要性,及其它对火焰传播计算结果的影响.给出了膛内辐射传热系数的近似表达式。     

影响点火药点火温度的因素及其与能量输出的关系

通过对给定金属，氧化剂体系的ＤＴＡ试验，研究了影响点火药点火温度的因素，说明了它们和点火药能量输出的关系。     

硝酸铵对发射药能量性能的影响

研究了硝酸铵对发射药爆温、爆热、火药力、余容、比容的影响.采用最小自由能法,对发射药的能量参数进行计算;采用密闭爆发器法测定了硝酸铵发射药的火药力和余容;采用绝热法测定了硝酸铵发射药的爆热.计算结果表明: 硝酸铵含量分别为58.49%、50.07%和43.13%时,发射药的爆热、爆温、火药力分别达到最大值4743.2 kJ·kg-1、 3075.9 K和 1049.6 kJ·kg-1.试验结果表明: 硝酸铵发射药与单基药相比,硝酸铵含量50.0%,爆热增加了23.6%,硝酸铵含量40.0%,火药力增加5.0%.随着硝酸铵含量增加,硝酸铵发射药的爆热、火药力符合理论计算的规律.     

Al/KClO4点火药爆热测定的影响因素

为了对 Al/KClO4点火药的爆热进行更准确的测定,采用理论计算和实际测量,分析探讨了铝粉和高氯酸钾粒径及标准火药加入量对爆热测定的影响.结果表明:铝粉粒径是影响点火药爆热测定的内在因素,铝粉平均粒径越小点火药爆热值越高,平均粒径在为9.34μm 时该点火药剂爆热值最高为9 952 J/g,接近理论计算值;高氯酸钾粒径(0.07~0.14mm)对其爆热值影响较小;标准火药量是影响点火药爆热测试值的主要外在因素,其加入量为0.8g 时该点火药的爆热有极大值.     

碳纳米管修饰的典型点火药的制备及其性能研究

制备了两种碳纳米管修饰的典型点火药复合物,用扫描电子显微镜对碳纳米管在粘合剂以及点火药复合物中的分散状态进行了表征,研究了复合物的热分解性能及火焰感度性能。结果表明:团聚状态的碳纳米管在复合物体系中能够提高点火药的火焰感度。     

高速旋转条件下点火具的燃烧特性试验研究

借助高速旋转试验台,研究了高速旋转条件下中心端面点火和侧向点火2种点火具的燃烧特性.结果表明,随着转速的提高,火焰面积增大,点火具燃烧时间减小,燃速加快.在转速为12 000 r/min的试验条件下,点火具内的点火药燃烧速度达到30 mm/s,是静态试验条件下的3倍以上;同时,点火药燃烧火焰在高速旋转条件下明显增大,其燃烧高度和宽度均比静态下多5～8 cm以上,燃烧强度更加猛烈.随着转速的增大,点火具烧蚀程度也愈加严重.     

DNTF基层状复合温压装药爆炸过程及能量释放特性

为探究3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）对层状复合温压装药爆炸释能过程的影响,制备了外层装药具有不同铝粉含量（60%～94%）和不同DNTF含量（0～40%）的多种双层复合装药,采用密闭罐体进行了氮气与空气环境下的爆炸试验,并基于准静态压力与有效机械能的关联性,获得了装药在不同反应阶段的输出能量,同时结合爆炸火球的演变,分析了不同装药的铝粉后燃烧过程。结果表明,当外层装药的DNTF为40%时,其被冲击分散后,散布的DNTF颗粒极易点火并迅速增长,提升了铝粉无氧燃烧速率与云团边缘铝粉有氧燃烧速率,爆轰及无氧燃烧释放的机械能之和比同组分均匀装药提升12%;当外层装药中的DNTF由同比例的聚四氟乙烯（PTFE）替代时,铝粉抛撒后的燃烧速率大幅降低,与外层装药含DNTF的复合装药相比,释放的总机械能下降约22%,冲击波超压、温度也下降显著;当外层装药全部为铝粉时,高浓度的铝粉云团发生持续时间长且剧烈的有氧燃烧,释放的总机械能下降仅为5%,但爆轰及无氧燃烧释放的机械能之和却下降32%,冲击波超压峰值下降幅度较大。可见,复合装药外层中的DNTF组分对于提升铝粉云团的燃烧速率及爆炸早期的能量释...     

底部排气弹点火具特性对底排工作影响的分析

点火具是底排弹中一个起着特殊作用的部件,对底排弹的射程及散布有着不可忽视的影响.本文着重分析不同类型点火具,及不同质量点火剂,在目前底排弹试验中所带来的影响及其作用,试图寻求一种能增加射程,减少散布的方法。     

某金属传火管不同装药对点传火性能的影响研究

针对某大口径火炮设计了中心金属传火管,在点传火模拟试验装置上进行了该金属传火管的点传火试验。通过对比分析传火管管内压力、火焰传播速度、破孔时间差以及点传火时间等参数的变化情况,对影响金属传火管点火性能的点火药种类和装药量两个因素进行对比分析。结果表明与大粒黑和小粒黑相比,当点火药为苯萘药条时更有利于提高药床的透气性,能够明显提高火焰的传播速度,缩短破孔时间和点传火时间,且随着苯萘药条药量的增加,火焰传播速度、点火能量也随之增加,具有更为良好的点传火性能,该结论可以为下阶段工程化应用提供设计依据。     

造雾剂燃烧过程研究及其对凝结核生长行为的影响（英）

通过高速摄影技术拍摄造雾剂燃烧过程、利用热失重法(TG)、差示扫描量热法(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)技术分析造雾剂的燃烧过程及其对凝结核生长行为的影响.测试结果和理论计算结果表明,造雾剂燃烧后生成携带高温凝结核的热气团,热气团上升过程中其内部温度和压力迅速下降.TG、DTA和SEM分析表明,造雾剂燃烧反应后产生的凝结核主要组分为NaCl,粒度分布范围为0.2～1μm.热气团在膨胀冷却过程中温度和压力瞬间变化而造成的巨大的过饱和度对凝结核的生长过程起到关键作用.     

底火初温对能量释放特性影响的实验研究

为了研究不同初温条件下底火的能量释放特性,在考虑热散失修正的基础上,设计了专门的微型绝热密闭爆发器,分别开展了绝热效果对比试验和3种初温条件下(-20 ℃、28 ℃和50 ℃)底火的击发试验研究,获得了不同工况下击发底火时密闭爆发器内压力随时间的变化关系。试验结果表明:对微型密闭爆发器进行绝热处理,压力损失和损失率分别降低了0.21 MPa和8.9%,而底火药的燃烧时间差别不大; 底火初温分别为-20 ℃、28 ℃和50 ℃时,底火击发后在微型绝热密闭爆发器中产生的最大压力依次为2.24 MPa、2.33 MPa和2.61 MPa,底火药的燃烧时间分别为1.30 ms、0.98 ms和0.78 ms,底火药燃气压力冲量分别为2.40 MPa·ms、2.29 MPa·ms和2.03 MPa·ms。由此表明,底火初温越高,底火药燃烧越猛烈,其燃烧时间越短,在密闭爆发器中产生的最大压力越高,但产生的压力冲量越小。该研究揭示了底火初温对其能量释放特性的影响规律。     

基于支持向量机的Mg/PTFE烟火药燃烧特性预测

为了提高烟火药燃烧特性预测的准确性,采用支持向量机(support vector machine,SVM)理论对镁/聚四氟乙烯(Mg/PTFE)烟火药的燃烧特性进行了预测,并将预测结果与测试结果进行了比较。结果表明,由支持向量机预测模型得到的结果与实验结果基本一致,预测的燃速最大相对误差为9.96%,燃烧温度最大相对误差为9.84%,燃烧热最大相对误差为4.20%。     

硼系延期药燃烧特性分析

采用高速摄影技术对B/BaCrO4延期药的燃烧特性进行实验研究,结果表明:B/BaCrO4延期药的燃烧过程由一系列脉动燃烧组成,燃烧过程中存在明显的气体流动,并且生成熔融状液滴或层状燃烧产物;产物对气流的阻力作用导致燃烧表面处压力大于环境压力,达到固体产物强度时,产物剥离燃烧表面,并且随着气流流动;B含量为14%的B/BaCrO4延期药燃烧形成的层状物层厚为1.2 mm,剥离周期为17.8 ms;B含量为8%~16%时,B/BaCrO4延期药的燃速随着B含量的增加而增大。     

翼片结构参数对单翼末敏弹气动特性的影响

为了研究单翼末敏弹气动布局对其气动特性的影响规律,基于Fluent软件,详细研究了翼片长度、翼片宽度、翼端重物质量和翼片转角等参数对单翼末敏弹阻力系数、导转力矩系数和俯仰力矩系数的影响规律.结果表明,气动参数随翼片长度和宽度增大呈现线性增大趋势;翼端重物质量对气动参数影响微弱;翼片转角对气动参数影响较大,气动参数呈现抛物线形变化.     

水下火炮气幕式发射过程中燃气射流与液体工质相互作用特性研究

为了研究水下火炮气幕式发射过程中燃气射流与液体工质相互作用的特性,设计了可视化模拟实验装置,采用高速录像系统记录了圆柱形充液室中弹丸运动及气体与液体相互作用的过程特性,得到了弹丸速度与气幕轴向扩展速度随时间的变化关系。对比不同喷射参数条件下实验结果可以发现：弹丸运动速度随着喷射压力的增加而增加;气幕减阻性能随着斜面喷孔尺寸增大得到提升,弹丸运动速度随之增大。在实验基础上,建立了弹丸运动条件下多股燃气射流在液体介质中扩展的三维非稳态数学模型。针对实验工况进行数值模拟,模拟结果中多股燃气射流扩展过程与实验结果一致;对比二者气幕顶部轴向扩展位移值,可以发现计算结果与实测值吻合较好。弹丸运动条件下气幕生成的数值模型的建立,为水下火炮发射过程中身管内气幕生成及减阻机理分析提供了参考。     

纳米Fe2O3对钨系延期药燃烧性能的影响

为了研究纳米Fe2O3对钨系延期药燃烧性能的影响,配制了0#(基药)、1#(外加2%普通Fe2O3)和2#(外加2%纳米Fe2O3)三组药剂进行燃速测试。结果表明,与0#相比,1#和2#的燃烧速度改变不大,但1#和2#的燃速标准差分别下降了29%和47%,相对误差分别下降了35%和51%。为了探索其中的原因,用TG-DTA对三组药剂进行测试,结果表明普通Fe2O3和纳米Fe2O3对钨系延期药热性能的影响相似,可以改变反应历程,降低发火温度约10℃,并能减少气体产物。     

头部偏角对气动特性影响规律研究

为了获得头部偏角对气动特性的影响规律,首先对弹体表面不同位置的压力变化进行了试验,并以此修正和验证基于头部偏转弹的数值计算模型,并进一步计算不同马赫数和不同头部偏角情况下对升力、阻力和俯仰力矩影响规律。结果表明,头部偏转对弹体表面影响效果十分显著,远远大于同一角度攻角对压力大小的改变量。较小头部偏角和马赫数下的阻力与原型弹偏差不大;随着头部偏角的增加,升力和俯仰力矩会迅速增加。对于在某个头部偏角情况下,存在唯一一个使飞行稳定的最大马赫数。     

氧化剂包覆硼颗粒对硼基推进剂点火燃烧特性的影响

选取高氯酸铵(AP)、硝酸铵(AN)、硝基胍(NQ)、奥克托今(HMX)4种氧化剂,采用重结晶法包覆硼(B)颗粒,制取了相应的B基推进剂样品。利用热重-差示扫描量热及激光点火试验系统研究了不同氧化剂包覆对B基推进剂点火燃烧特性的影响,设置机械混合样品作为对照组。结果表明,AP的包覆会使样品发生低温急剧燃烧,从而促进硼颗粒的低温氧化,有效缩短样品的点火延迟时间至330 ms。与机械混合样品进行对照发现,包覆是产生低温急剧燃烧现象的重要原因。AN包覆的B基推进剂样品具有更低的起始反应温度,为327.6℃,但其整体放热性能较差,平均燃烧温度仅为642.8℃。NQ、HMX的包覆能有效提高B基推进剂的燃烧强度,缩短燃烧时间。其中,NQ有利于提高燃烧强度的峰值;而HMX则更有利于整体燃烧强度的提升,其包覆使B基推进剂燃烧时间缩短为2750 ms,平均燃烧温度达到845.5℃,放热量提高至9968 J·g~(-1)。