二羟基乙二肟钾在钝感发射药中的应用

以盐酸羟胺为原料,通过肟化成盐得到二羟基乙二肟钾(DHGK),采用红外光谱、元素分析、核磁共振对其结构进行了表征。制备了含DHGK的发射装药,采用高速摄影、烟箱法和氧弹法测试了其枪口烟焰及燃烧残渣,用5.8mm内弹道试验研究了其内弹道性能。结果表明,用DHGK替代制式消焰剂硫酸钾和硝酸钾,可使枪口火焰面积减少70.7%,火焰温度降低400K,枪口烟雾较小,燃烧残渣量减小,表明DHGK有良好的抑制枪口烟焰效果。添加DHGK的发射装药能够提高弹丸的初速,并且有较好的内弹道稳定性。     

高能气体压裂弹发射药装药压力波对压裂效果的影响

根据中国专利８９２０８９１５．６“套管井高能压裂弹”所存在的深井压裂易发生掉弹、卡弹等事故，通过靶场试验分析研究了压力波和该种装药结构的关节及对压裂效果的影响，并依此提出了发射药包覆装药结构。该种装药克服了前的弊端，具有广泛的推广应用价值。     

发射药氧平衡对枪口焰的影响

采用最小自由能法计算了不同氧平衡发射药燃烧产物中可燃性气体成分的含量,用密闭爆发器-气相色谱法分析了燃烧产物成分,用高速摄影仪拍摄枪口焰,分析了枪口焰面积、直径、光密度等。结果表明,提高发射药的氧平衡,燃烧产物中可燃性气体成分含量降低,枪口焰面积、直径和光密度也降低。因此,提高发射药氧平衡,在一定条件下,可有效降低枪口焰现象。     

七孔发射药内外弧厚差异对其燃烧性能的影响

为了研究七孔发射药内外弧厚差异对其燃烧性能的影响,通过密闭爆发器静态燃烧试验及火炮发射药装药内弹道试验研究了内外弧厚一致性及弧厚偏差对高能低烧蚀叠氮硝胺七孔发射药燃烧性能的影响。结果表明,当发射药的内外弧厚差异较大时,密闭爆发器试验中发射药增面燃烧阶段结束点提前,增面燃烧阶段已燃百分数由85.46%降至70.76%,燃烧时间由23.40ms增至27.75ms;发射药燃烧时间随着温度变化的敏感性逐渐加大。装药发射试验中,当外弧厚大于内弧厚时,加大了装药的初速温度系数,初速温度系数由0.54m/(s·℃)增至0.78m/(s·℃),装药质量由9.4kg增至9.8kg,最大膛压由266.9MPa降至262.6MPa。     

钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响

为研究钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响,以含钾盐的发射药样品为对象,采用单幅放大彩色摄影法、微热电偶测温法以及双光路透射率系统,研究了硫酸钾(K2SO4)、硝酸钾(KNO3)、新型有机钾盐(DK、HK、LK、JK和PK)等对发射药燃烧时的火焰形貌、火焰峰温、烟雾可见光透光率的影响。结果表明,无机钾盐K2SO4对发射药静态燃烧火焰大小和峰温的抑制效果最好,但会使发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率大大降低;高氧含量的新型有机钾盐DK、HK及LK对发射药静态燃烧火焰大小和峰温有较好的抑制效果,并且含新型有机钾盐的发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率较高,3种含高氧含量钾盐(LK、DK和HK)的发射药的烟雾可见光透过率均大于50%;钾盐的粒径从104μm减小到5μm时,消焰效果得到提高,但烟雾可见光透过率的变化规律并不一致。     

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。     

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。     

工艺技术对三基发射药结构和力学性能的影响

通过正交设计试验方法，分析了胶化工序不同工艺技术条件对三基发射药的结构及力学性能的影响，提出了胶化温度是主要因素，而胶化工艺技术条件对三基发射药密度影响不大。     

基于光栅尺的发射药药型尺寸测量系统

针对传统发射药药型尺寸测量仪存在的问题,研制了一套基于光栅尺的发射药药型尺寸测量系统。给出系统的总体结构与工作原理。采用2/1樟标准药对系统测量结果进行了验证,利用两种药型发射药产品对测量系统和传统尺寸测量仪的测量结果进行了对比试验,结果表明:系统测量结果与标准药的总体平均值无显著差异,测量系统分辨率达到1μm,量程达到0.02~100mm。     

DBP对发射药燃烧可燃气体产物影响的理论研究

采用最小自由能算法理论研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对单基发射药燃烧生成可燃气体产物的影响规律,并利用定容燃烧试验对理论研究结果进行了验证.结果表明,配方中DBP含量超过某一临界值时,发射药燃烧会有固态游离碳生成;可燃气体的生成量随着DBP含量的升高先逐渐增加,并在DBP含量临界值时(生成游离碳)达到最大值,然后逐渐...     

发射药枪口烟焰检测技术研究

根据检测枪口烟雾和火焰的需要，通过对国内外检测技术的对比研究，研究建立了对枪口烟雾和火焰的检测方法，并对其所测结果进行了分析，为进一步开展发射药枪口烟焰检测研究打下基础。     

叠氮硝胺对发射药枪口焰的影响

为研究1,5-二叠氮基-3-硝基氮杂戊烷(DIANP)对发射药枪口焰的影响,以14.5mm弹道枪为实验平台,采用高速摄影仪测试了不同DIANP含量的发射药枪口火焰参数;分析了DIANP含量及装药质量对枪口焰面积(A)、最大直径(C)、平均直径(D_(mean))和积分光密度(IOD)的影响;分析了叠氮硝胺发射药枪口焰初始火焰、中间焰和二次焰的结构及持续过程。结果表明,在双基发射药中加入DIANP以后,火药力从1 170kJ/kg增至1 189kJ/kg,然后开始降低,发射药爆温基本呈线性降低;发射药爆温及燃烧气体产物组成共同影响枪口焰的形成,DIANP的加入增加了燃烧产物中可燃气体含量,但可以有效降低发射药的爆温;与无DIANP的双基发射药相比,添加DIANP可以降低发射药的枪口焰面积、最大直径、平均直径和积分光密度,当添加DIANP的质量分数为12.5%时,叠氮硝胺发射药样品无二次焰的产生,火焰持续时间为8ms,比传统双基药降低71%。     

应用数字图像技术测量炮口火焰的方法研究

用高速数字图像技术获得炮口火焰序列照片,采用图像叠加、图像彩色-灰度转换和自适应大津阈值分割等图像综合处理方法,得到火焰面积、火焰周长、火焰最大直径、火焰平均直径、火焰平均光密度(实际为灰度值)以及火焰持续时间等炮口火焰的特性参数。采用该方法对130mm和30mm口径火炮的炮口火焰进行了测试,结果表明,该方法可以量化表征炮口火焰的特征,测量结果稳定性好。     

发射装药用可燃紧塞元件的力学强度及燃尽性试验

为减少某发射装药的燃烧残片,对可燃紧塞元件的强度及燃尽性开展了试验研究,对比测试了传统纸质紧塞元件及可燃紧塞元件的压缩力,通过火炮输弹上膛冲击试验及野战公路运输试验测试了采用可燃紧塞元件的发射装药的结构强度;通过密闭爆发器试验测试了可燃紧塞元件的表观燃速,并通过内弹道射击试验验证了可燃紧塞元件的结构强度及膛内燃尽性。结果表明,可燃支撑筒的压缩力约为纸质支撑筒的两倍;可燃紧塞盖的压缩力约为原纸质紧塞盖的40%,约为原纸质支撑筒的80%,可燃紧塞元件力学强度可保证该发射装药在运输过程及供输弹过程中的结构完整性;在50~150MPa下,可燃紧塞元件的线燃速为ADiGu发射药燃速的8倍以上,在同一燃烧环境下,可燃紧塞元件可先于发射药在膛内燃尽;射击后炮口无燃烧残片,在内弹道过程中燃烧完全,无二次火焰,炮口无残留。     

钝感剂对发射药枪口烟雾特性影响的研究

利用烟箱法枪口烟雾测试系统,研究了钝感剂种类和用量对枪口烟雾的影响。结果发现发射药中引入钝感剂是产生枪口烟雾的主要原因之一;降低发射药中钝感剂用量,采用分子中含氧量高、不含苯环的新型钝感剂,可以显著降低枪口烟雾。     

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。