等离子体发生器密封性优化设计研究

针对等离子体发生器在发射药燃烧产生高温高压的环境下出现漏气现象,通过分析其内部结构、等离子体产生及传输过程,提出等离子体发生器密封的改进优化措施,并在密闭爆发器中进行密封性能验证。结果表明:等离子体发生器内部结构及装配工艺优化调整后,等离子体释放过程更加平稳,持续放电时间延长,发射药燃烧过程中压力曲线最大压力处下降过程变化缓慢,从而有效地解决了等离子体发生器的漏气问题。     

不同金属粉在等离子体点火中的作用研究

为了研究不同金属粉在等离子体点火中的形貌特征及对发射药点火燃烧性能的影响,设计了新型的圆盘状等离子体发生器,采用铝粉和铜粉进行了敞开环境中的等离子体点火试验及密闭爆发器中的点火燃烧试验。实验结果表明:与含铝粉的等离子体相比,含铜粉的等离子体点火产生的灼热粒子物质较多,更有助于发射药的点燃;而含铝粉的等离子体点火持续时间较长,使得发射药的燃气生成速率有了较大提高,改变了发射药的燃烧渐增性。说明金属粉的存在能够对等离子体的点火效能产生影响,通过选取匹配性的金属粉及等离子体的装填控制条件,有可能对发射药的燃烧规律进行控制。     

密闭爆发器等离子体点火一致性实验研究

为了研究描述密闭爆发器固体发射药点火燃烧一致性的通用方法,并验证固体发射药等离子体点火的优越性,提出基于平均值和标准差的一致性因子来表征密闭爆发器固体发射药点火燃烧的一致性,进行了固体发射药等离子体点火和常规点火一致性对比实验。通过对比研究主要参数的一致性,分析固体发射药等离子体点火性能。研究表明,该一致性因子可以用于描述和分析密闭爆发器固体发射药点火燃烧一致性。固体发射药等离子体点火的点火延迟和最大膛压的一致性都好于常规点火,验证了固体发射药等离子体点火的优越性。     

等离子体点火对高能硝胺发射药点火性能影响研究

采用等离子体点火的方法研究了高能硝胺发射药在不同等离子体射流条件作用下的点火特性,与常规点火方式的点火特性进行了比较,分析了不同点火方式下高能硝胺发射药的静、动态点火效果,并探讨了调节等离子体点火能量对发射药点火性能影响。试验结果表明：与常规点火方式相比,等离子体点火延迟时间明显缩短;增加等离子体点火能量会使发射药点火时间短、燃烧速度快;密闭爆发器中,随着发射药装填密度增大,点火和燃烧时间均变短;受等离子体射流点火的影响,等离子体点火膛压曲线上升前期坡度比常规点火膛压曲线陡,对发射药点火燃烧影响更显著。     

可燃药筒点火问题浅析

通过对可燃药筒在密闭爆发器实验中所得到的ｐ－－ｔ曲线起始段的分析，得出了不同可燃药筒点火性能的差异，并与热点火理论所得到的点火延迟时间进行比较，提出了利用ｐ－－ｔ曲线起始段拐点来判别点火的方法，为研究不同可燃药筒的燃烧特性及膛内燃烧过程提供了依据。     

模压可燃药筒点火特性

采用密闭爆发器试验考察了可燃药筒定容点火性能,分析了装填密度与点火强度对可燃药筒定容点火性能的影响,并与4/7-单的定容点火特性进行了比较.结果表明,可燃药筒的点火过程分为3个阶段,电点火击发阶段、着火阶段与可燃药筒初始燃烧阶段.与4/7-单相比,可燃药筒的点火段压力上升迅速,燃气生成速率大,点火时间短.随着点火强度的提高,可燃药筒定容点火时间缩短,压力上升速率加快,而装填密度对药筒点火特性影响不明显.     

等离子体点火密闭爆发器中压力信号的小波分析

采用小波阈值法对等离子体点火密闭爆发器实验的压力信号进行降噪,选择平滑度和均方根误差建立多指标融合的评价体系,比较不同小波基函数、阈值方法、分解级数等条件下密闭爆发器实验压力信号的去噪效果,根据评价指标选择去噪效果最佳的小波参数。计算结果表明,小波基函数为db8,分解级数为8,阈值采用Birge-Massart策略,使用软阈值方法处理后的信号去噪效果最佳。应用势平衡理论分析去噪后的密闭爆发器实验压力曲线,确定与发射实验压力曲线的势平衡点相对应的等效势平衡点,分析不同输入电能条件下密闭爆发器实验等效势平衡点处ψ_e值的变化,从而研究发射药燃烧特性。结果表明：在密闭爆发器实验中,等离子体作用下等效势平衡点处压力升高,达到等效势平衡点时间缩短,相应的ψ_e值减小。     

发射药等离子体点火与常规点火性能的比较

为研究等离子体点火与传统点火方式在点燃发射药机理方面的主要差别,利用等离子体点火中止燃烧装置,分别在等离子体点火和常规点火(黑火药及2/1樟)条件下,测得了太根药、单基药及硝胺药等发射药的燃烧中止压力-时间曲线.研究了等离子体点火方式下电能的输出曲线和作用过程特点;计算了不同点火方式下的点火能量;分析了发射药的点火方式对点火延迟时间的影响.结果表明,等离子体高能粒子射流的温度、能量、压力及速度等相关参数在喷孔的轴向和径向呈衰减分布.与传统的点火方式相比,等离子体点火方式能在较低的点火能量下缩短点火延迟时间.     

基于密闭爆发器的等离子体诊断系统研究

为了快速有效地诊断火药燃烧时生成的等离子体密度,设计了一套基于密闭爆发器的等离子体诊断系统,并采用光谱法对等离子体进行诊断。诊断结果表明:通过设计的等离子体诊断系统可以诊断出火药燃烧时的发射光谱,从而获得相应的等离子体密度。     

等离子体点火条件下火药燃速的实验研究

利用改进的密闭爆发器对等离子体增强火药燃速的特性进行了实验研究.基于几何燃烧定律的假设,提出了等离子体作用下火药燃速的计算模型.针对等离子体是由外部电能以设定的波形和能量加在等离子体发生器上而产生的,模型重点考虑了脉冲放电波形和能量的影响.对单基药进行的密闭爆发器实验表明,火药燃速在等离子体注入期间显著增强,在放电功率达80 MW时燃速可增加2～3倍.该文提出的燃速实验方法对寻找与等离子体作用匹配的火药从而发挥电热化学发射技术的潜在优势具有重要意义.     

一种低燃温燃气发生器的点火技术研究

针对某低燃温燃气发生器点火难的问题,通过分析影响点火性能的几个重要因素,以及低燃温燃气发生器的点火试验,确定了合理的点火组件及传火药柱结构,从而保证点火燃气在药柱表面有足够的滞留时间,以进行足够的对流冲击换热,提高低燃温燃气发生器的点火可靠性。     

等离子体作用下火药的点火和燃烧特性

综述了国内外关于火药的等离子体点火与燃烧特性的研究现状，简要介绍了等离子体的概念与性能，详细分析了火药的等离子体的能量、温度、压力以及火药的理化性能等因素对火药点火和燃烧性能影响的规律。最后，展望了等离子体点火技术的应用前景。     

一种新型爆炸点火等离子体化学炮技术

介绍了一种小型爆轰驱动等离子体发生器,建立了相应的理论模型,并提出了由此小型爆炸等离子体发生器取代电热化学炮中毛细放电管等离子体源的纯化学能发射技术——爆炸等离子体化学炮新观念,探讨了这一新技术的可行性,并进一步提出了由多个爆炸等离子体发生器接力增燃化学炮推进剂的设计方案。     

包覆药等离子体点火及燃烧性能的实验研究

在密闭爆发器中对等离子体点燃包覆药进行试验研究,并与常规电底火方式的包覆药密闭爆发器试验进行对比.试验分析结果表明:等离子体脉冲点火可以改善这种包覆药的点火和燃烧性能;通过调节等离子体脉冲的相关参数,可以相应调节包覆药的点火和燃烧性能参数.     

中心式等离子体发生器的实际消融模型

根据电热化学炮中心喷射式等离子体发生器毛细的实际消融结果，综合分析毛细管的消融过程，建立了比较符合实际情况的毛细管消融数学模型，为模拟等离子体的成形过程，特别是为了工程设计应用，毛细管的结构强度分析，亦即产生长效等离子体发生器的结构设计提供较为可靠的理论依据。     

气体发生器中心点火管燃烧过程的数值计算

介绍了运用内弹道模型对气体发生器中心点火过程进行数值模拟的方法。把点火药的颗粒直径、装填密度、中心点火管的开孔数以及开孔的密封材料性能对燃气流场的影响进行了数值计算。     

等离子体点火技术研究动态

通过对学术报告、政府报告和期刊等参考材料的分析，论证了高装填密度发射药的等离子体点火技术是当今电热化学炮技术的研究热点，并简要分析了其所具有的优越性能。     

结构参数变化对等离子体发生器性能的影响

建立了关于电热化学炮底喷式等离子体发生器的零维模型,从理论上分析了消融管长度、半径和喷口半径等结构参数发生变化对等离子体性能所带来的影响。计算结果表明,通过选择合适的结构参数．可以获得一定性能的等离子体。     

点火药量对发射药燃烧性能的影响

以硝化棉（NC）为点火药,装药密度为0．12 g／cm3,编号为1＃、2＃、3＃、4＃4种发射药为研究对象,采用密闭爆发器实验测试方法,研究点火压力的改变对发射药燃烧性能的影响。研究表明：随着点火压力的升高,发射药的点火延迟期和燃烧时间均缩短;点火压力越高,基于L－B曲线的燃烧渐增性也更好;4种发射药基于ψ－I／I′K曲线的燃烧渐增性强弱顺序为4＃＞1＃＞2＃＞3＃。     

某固体燃气发生器输出压力测试中传感器的选择与安装

为准确采集某固体燃气发生器工作过程中输出燃气的压力——时间数据,采用密闭爆发器的形式进行测试。采用最常用的两种不同结构形式的传感器,并对3种传感器安装方法进行比较研究。结果表明:密闭爆发器压力——时间数据采集适宜采用T字型气体通路的方式安装传感器,采用此安装方式采集到的数据线形规整性较好,可以较好地容纳传感器差异造成的采集误差,并且采用带有引压孔的传感器可提高测试稳定性。