空气电弧等离子体作用下发射药的燃烧特性

为了研究发射药等离子体点火作用机理,用扫描电子显微镜研究了不同强度电弧放电等离子体揭示的3种制式发射药及新型ETPE发射药在等离子体作用后的燃烧表面变化规律,得到等离子体点火后发生燃烧反应的质量.结果表明,电弧等离子体输入电能对发射药的点火有着重要影响,随着输入电能的增加,参加反应的发射药质量逐渐增加.ETPE发射药燃烧表面与常规制式发射药燃烧表面有较大差别.发射药对电弧等离子体的相对敏感程度不同,双基发射药最强,ETPE发射药最弱.     

用烧蚀枪测定发射药的烧蚀性

用烧蚀枪测定不同发射药的烧蚀性,真实地模拟膛内烧蚀,具有较高的重复性和再现性,与寿命结果也能一致起来。该枪结构简单、操作方便,还可用于测定不同材料、不同镀层的耐烧蚀性,以及用于对比各种缓蚀添加剂的缓蚀效果。     

等离子体增强发射药燃烧的实验研究

在电热化学发射技术中,等离子体可以通过控制和增强发射药的燃烧,达到显著改善内弹道过程的目的,目前,等离子体提高发射药的燃速的机理并不十分确定,许多学者试图通过等离子体与常规发射药相互作用的实验来论证等离子体与发射药相互作用的内在机制,本文介绍了近年来国外进行的有关探讨等离子体提高发射药燃速的实验装置、方法和结果。     

发射药的等离子体点火燃烧中止试验研究

用等离子体点火中止燃烧装置,研究了等离子体点火太根药、双基药、硝胺药及单基药的燃烧中止现象,借助所得回收样品的显微照片和中止压力-时间曲线分析了等离子体与发射药的相互作用规律.结果表明,由于等离子体的侵蚀和辐射作用,发射药的燃烧表面不规则;不同配方发射药的点火延迟时间不同,太根发射药等离子体点火的延迟时间最短,容易实现等离子体点火.发射药的理化性质,包括配方和添加剂成分、表面状况、热传导系数和光学吸收系数等对等离子体点火有着显著影响.     

等离子体点火发射药中止燃烧试验原理与装置设计

试验装置是由等离子体发生器、半密闭爆发器本体和一个专用螺栓以及其他附件组成。中止压力和燃烧室的容积可调,等离子体输出参量如输出能量、峰值电流、充电电压、脉冲宽度等可以根据试验要求在一定的范围内变动。该装置可以研究在等离子体点火条件下,发射药燃烧中止后的表面微观变化和燃烧反应机理,从而了解等离子体能量辐射与发射药吸收关系以及等离子体与发射药相互作用时的能量传递方式及其影响因素。     

ETPE发射药的热分解特性与燃烧机理

通过DSC、PDSC分析了点火延迟时间长及难点火ETPE发射药燃烧过程中的热分解特性。用中止燃烧实验装置、SEM电镜观察研究了ETPE发射药燃烧表面的形貌变化及燃烧规律。结果表明,ETPE发射药热分解过程主要由其配方中含能添加剂RDX的热分解过程决定,RDX组分与含能黏结剂BAMO/AMMO聚合物体系之间的燃烧不同步性是造成ETPE发射药点火燃烧性能不佳的主要原因。根据ETPE发射药燃烧过程的特点,归纳出该类发射药的燃烧机理。     

发射药燃烧转爆轰的试验研究

为研究发射药燃烧转爆轰特性及其影响因素,采用联合国危险分级试验中燃烧转爆轰试验方法对单、双、三基以及不同药型的发射药进行燃烧转爆轰试验。结果表明,在管厚4mm弱约束条件下,只有三基小粒发射药发生爆轰,在管厚9mm强约束条件下,6/7双基药、6/7叠氮发射药、6/7三基药以及三基小粒药发生爆轰。发射药配方中添加硝化甘油(NG)、叠氮硝胺(DA)和黑索金(RDX)以及减小药型尺寸,可增强发射药的燃烧转爆轰能力,同时,提高壳体约束强度更易发生燃烧转爆轰。     

ETPE发射药等离子体点火的燃烧特性

为解决ETPE发射药点火延迟时间长及难点火的问题,用高功率脉冲电源通过等离子体发生器产生电弧等离子体点燃ETPE发射药,并研究了ETPE发射药在等离子体作用条件下的点火燃烧特性.结果表明,与常规点火方式相比,等离子体作用使ETPE发射药的燃速显著增强,点火延迟期缩短,点火的一致性改变.分析认为,等离子体高温高速射流的强作用使得RDX颗粒快速越过吸热熔融过程达到分解放热阶段,所以ETPE发射药点火延迟期缩短以及燃烧初期燃速提高.     

四孔发射药的静态和动态燃烧性能研究（英文）

为提高轻武器发射药燃烧渐增性和内弹道性能,采用四孔多孔发射药药型,开展了四孔发射药的静态和动态燃烧性能研究。采用密闭爆发器进行静态燃烧测试,在5.8mm弹道枪上进行了动态燃烧性能测试。结果表明,在未钝感的情况下,四孔发射药的燃烧渐增性优于球扁药和单孔发射药。对比四孔发射药,球扁发射药和单孔发射药的弹丸初速分别减小了17m/s和40m/s,烟雾透过率分别降低了18%和15%。静态和动态燃烧性能测试结果表明,四孔发射药比球扁发射药和单孔发射药有更好的燃烧渐增性和内弹道性能。     

高性能改性单基发射药的制备与性能

以高氮量单基发射药为原料,使用先吸收NG、后吸收聚酯钝感剂的两步法工艺,成功制备出高能钝感单基药（HEDS）。试验表明,对比单基发射药,HEDS发射药的能量更高,燃烧渐增性更强,吸湿性更小。随NG加入量增大,钝感剂加入量减小,HEDS发射药的爆热增大。HEDS发射药具有十分优异的燃烧渐增性能,且钝感剂含量对其燃烧渐增性有显著影响,这种特性与其特殊结构有关。HEDS发射药的点火性能有待改进。     

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.     

一种三基药的等离子体点火实验研究

为探索等离子体对三基药的作用机理,用X射线能谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)分析了三基药等离子体点火试验后的火药试样。结果表明,等离子体与三基药作用时首先发生局部物理化学反应,使其表层产生许多孔洞,改变了常规点火方式中火药表层先发生熔化的模式;同时等离子体射流的冲击作用使得火药表层产生了缝隙,增加了点传火通道,可相应增大点火和燃烧面积。     

局部阻燃火药在模块装药中的作用

通过定容燃烧实验比较了含局部阻燃火药的模块装药中各装药组分及其混合装药的燃烧性能。结果表明,定容燃烧实验中局部阻燃火药的混合装药p-t曲线拐点处的相对已燃烧部分Ψe值随装填密度的变化而变化。通过不同装填密度的混合装药中止实验,分析了Ψe值变化的原因。由势平衡理论结合实验数据分析表明,Ψe值变化与实际模块装药火炮内弹道p-t曲线上势平衡点的相对已燃烧部分ΨE值变化相对应。在模块装药中,局部阻燃火药能起到调节膛压的作用。     

GAP对高能硝胺发射药力学性能及燃烧性能的影响

为改进高能硝胺发射药的力学性能,制备了含缩水甘油叠氮聚醚(GAP)的单孔管状硝胺发射药,用材料试验机测试其冲击和压缩性能,通过扫描电镜观察其内部形貌,用密闭爆发器分析了其燃烧性能。结果表明,GAP可改善高能硝胺发射药的力学性能,加入质量分数1.5%GAP时,高能硝胺发射药的低温抗冲强度由基础配方的4.51kJ/m2提高到5.58kJ/m2,GAP的加入使固体填料与黏结剂体系界面间的黏接强度提高,脱湿现象减少;随着GAP含量的增加,管状发射药的压强指数(n)相比基础配方增加,爆温(Tv)及火药力(f)逐渐降低,GAP质量分数为3.5%时,与基础配方相比,f、Tv分别降低1.41%、3.69%,n增加0.51%。     

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。     

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。     

几何尺寸对管状变燃速发射药燃烧性能的影响

利用密闭爆发器试验,研究了管状变燃速发射药的几何尺寸对燃烧性能的影响,将实验与理论Г-ψ曲线进行对比.结果表明,管状变燃速药的孔径太大或太小时,都不能获得良好的燃烧渐增性;长径比小于2时对其燃烧渐增性的不利影响比较明显,综合考虑燃烧性能与装填密度,管状变燃速药的长径比取2.5为宜.造成实验与理论Г-ψ曲线差异的主要原因在于实验测试中不能满足推导理论公式时所采用的一些假设条件.     

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。     

发射装药挤压破碎对燃烧规律的影响

为探索发射装药挤压破碎对燃烧规律的影响,利用发射装药挤压破碎模拟试验装置,对发射药药床进行了系列挤压试验,对不同发射药样品进行了密闭爆发器试验,研究了其挤压破碎发射的密闭爆发器燃烧规律.结果表明,发射药破碎后初始燃烧加强,高压区燃烧减弱.药粒破碎不利于发射装药的发射安全性.