聚合物在赤磷基抗红外发烟剂中的研究

在实验室条件下利用多波段红外辐射仪，对含不同聚合物的赤磷基发烟剂燃烧产生的烟雾对远红外辐射的透过率进行测试。试验表明：不同聚合物在发烟剂中所起作用不同，相似成分的发烟剂中加入氟可降低烟雾在远红外波段的透过率。井分析了上述烟雾在红外波段产生不同遮蔽效果的原因。     

统一表征发烟剂对可见光和红外的遮蔽能力

介绍了发烟剂全遮蔽能力的基本概念,指出透过率不能作为表征发烟剂遮蔽能力的性能参数,建议用全遮蔽能力统一表征发烟剂对可见光和红外的遮蔽能力。     

多管带制退器火炮同步发射膛口流场分析

为了研究多管武器同步发射时膛口流场的发展形成过程和弹丸运动过程中的受力,基于二维非定常可压缩流的N-S方程,结合内弹道数据和动网格理论进行数值模拟分析。分析结果展示了单管和3管带制退器火炮膛口流场的形成发展过程,发现3管带制退器火炮膛口流场更加复杂,且整体更加宽大,弹丸进入瓶颈区的时间更长,得出了3发弹丸在运动过程中的径向受力曲线,两侧弹丸受到方向相反大小近似相同的力,中间弹丸几乎不受力。仿真结果为提高多管武器同步发射时的精度提供了一些参考依据。     

多频谱发烟组件结构设计与遮蔽性能

为有效对抗多模导引头，通过原位反应和复合配药技术制备一种多频谱干扰剂，同时根据发烟弹的使用预期设计、制造多频谱干扰剂配套的发烟组件。通过烟箱实验分析多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减值、可见光透过率，基于朗伯比尔定律计算其在红外、可见光波段的质量消光系数。运用静爆法对发烟组件与多频谱干扰剂的匹配效果进行测试，得到发烟组件的发烟过程、有效烟幕宽度和持续时间。实验结果表明：多频谱干扰剂在1～3μm、3～5μm、8～14μm的红外透过率分别为1.98%、3.04%、8.11%,3 mm、8 mm波的衰减值分别可达-14.52dB和-11.76d B,0.4～0.8μm可见光透过率为6.96%;1～3μm、3～5μm、8～14μm、0.4～0.8μm的质量消光系数分别为1.28m²/g、1.14m²/g、0.82m²/g、0.87m²/g；烟幕持续时间大于60s，有效烟幕宽度大于60m；装填多频谱干扰剂的发烟组件具有良好的遮蔽能力，成烟迅速，形成的烟幕云团稳定，是干扰多模导引头的一种有效方法。     

一种燃烧型抗红外/毫米波双模发烟剂研究

为对抗红外,毫米波双模制导武器系统,研制了一种以可膨胀石墨、富碳化合物作为主要成烟组分的新型发烟剂。介绍了发烟剂配方,并就该药剂在烟箱内产生的烟幕进行了性能测试。结果显示,烟幕对35μm、8一14μm红外辐射的透过率小于15％,对3mm、8mm波衰减值大于10dB,实现了—剂干扰多频谱的发烟剂设计,     

“金属风暴”武器的耦合膛压测试弹设计

为了获得“金属风暴”武器发射过程中的耦合内弹道参数,以达到武器系统优化改进目的,设计测试“金属风暴”武器相邻弹丸之间耦合膛压的测试弹。针对30 mm小口径武器弹上空间有限、耦合膛压导致弹丸同时受弹底压力、弹前压力,力学特性复杂的问题,设计了测试弹的机械结构,将薄膜压电传感器、加速度传感器、信号采集调理、信息处理和存储、通信传输、电池等电路系统集成一体,制成了耦合膛压测试弹; 为了提高耦合膛压的测量准确性,利用加速度测试结果对薄膜传感器压力测量结果中的惯性力进行了修正。利用“金属风暴”武器开展了射击试验,检验了耦合膛压测试弹的性能。试验结果表明:耦合膛压测试弹的机械强度满足发射及回收要求,测试弹机械结构可以保护薄膜传感器不被火药气体烧蚀,经过加速度传感器修正处理可以得到弹丸发射期间的弹底压力与弹前压力,耦合膛压测试弹能够获得“金属风暴”武器的耦合内弹道参数。     

膛口二次燃烧温度原子光谱遥测方法研究

描述了用于膛口二次燃烧温度测量的原子发射光谱双谱线遥测方法及测温系统，并给出了7.62mm枪膛口二次燃烧温度的测量结果，测温精度较好，相对误差小于2％，为大口径武器膛口二次燃烧温度的测量提供了新的途径。     

发烟罐烟雾质量浓度时空分布特性

发烟罐是对近地激光类武器系统实施无源干扰的有效手段,研究其烟雾质量浓度时空分布特性,是准确获取激光在烟雾环境下传输特性的基础。基于离散相扩散模型,采用计算流体力学软件Fluent对一种小型发烟罐的烟雾扩散过程进行仿真模拟。分析烟雾释放后不同阶段的质量浓度时空分布特性,以及风速、质量流率等参数对烟雾扩散速度、质量浓度分布的影响规律。结果表明：无风时,烟雾在喷涌阶段呈伞状,停止喷涌后烟雾在弥散阶段呈团状并存在一个质量浓度较大的烟环;在仿真设定条件下最佳风速在2~3 m/s附近;烟雾的空间质量浓度与质量流率呈线性关系;所得成果可为下一步研究近地激光类武器系统抗烟雾干扰性能提供技术参考。     

膛口装置对双联自动机弹丸飞行姿态影响研究

为研究双自动机并联发射时膛口气流对弹丸出膛口后飞行姿态的影响,设计了新型炮口装置.对某双自动机并联发射时膛口流场进行数值模拟,结合膛口流场模拟结果分析了带炮口装置前后膛口流场对弹丸出膛口后运动姿态的影响.未装炮口装置时因膛口流场影响弹丸产生的偏移速度为2.586 m/s,安装新型炮口装置后弹丸偏移速度为1.564 m/s.新膛口装置可显著减小膛口气流对弹丸出膛口后运动姿态的影响,有利于提高武器系统的射击精度.     

8-14μm波段红外烟幕透过率的测试与修正（英）

为了减少烟幕温度对8-14 μm波段烟幕透过率的影响,分析了有红外辐射源和没有红外辐射源的燃烧型红外烟幕的透过率.结果发现两种情况下5 g发烟剂被点燃后的透过率分别是40%-50% 和15%-20%,燃烧形成的红外烟幕导致烟幕云团具有很强的红外辐射.为此提出了减差修正法,烟幕的透过率通过减去没有红外辐射源时的透过率得到修正,5 g发烟剂的透过率减小为25%-35%.     

基于透光率表征的光电式枪口烟检测系统分析研究

针对枪口烟具有流动性、瞬态性以及难以捕捉等特性,设计了一种枪口烟定量测试系统,该系统分别测量出激光穿过有烟与无烟时枪口烟雾收集器的感光电压,并计算出透光率表征枪口烟浓度.原理样机的试验结果表明:该系统性能可靠,工作稳定,测试结果准确可信,为枪口烟的测试提供了一种重要的手段.     

新型枪口烟测试系统

针对新式5.8 mm枪弹要求的枪口烟浓度测量这一测试项目,结合目前我国常规兵器靶场现状,研制开发出一种新型枪口烟测试系统.主要用于枪械、防暴发射器等轻武器枪口烟指标测试.新型枪口烟测试系统采用双光路测量方法实现了轻武器枪口烟的测量.系统结构设计创新,采用了新型可卸压烟箱,具有工作稳定可靠,抗干扰能力强和测量精度高等特点.该系统的研制成功,为新型枪弹试验提供了有力的设备保障.     

不同真空度对烟幕近红外衰减性能的影响

针对太空环境高真空的特殊性，为了研究抗红外烟幕在太空中的适用性，通过试验研究了不同真空度下，燃烧型抗红外烟幕对近红外波段(0．76—0．95μm)辐射的衰减性能，结果表明，烟幕透过率随着真空度由0．1MPa升高到0．04MPa逐渐增大，并且各相邻真空度间的透过率增幅基本一致；分析表明随着真空度的升高、烟幕炭黑含量的减小、烟幕质量浓度的降低，烟幕红外衰减性能降低。     

消焰剂对炮口烟焰的影响

采用硝酸钾、硫酸钾和新型有机消焰剂K-LXG、K-Rn等4种不同的钾盐作为消焰剂,通过球磨机研磨和过筛处理,制成不同粒度的消焰剂样品。以30 mm弹道炮为试验平台,以单基发射药为试验样品,通过三因素四水平的正交试验,进行消焰剂不同添加条件对炮口火焰和烟雾影响的试验研究,分析对比了4种不同消焰剂及其粒度大小和加入量对发射装药炮口火焰及烟雾的影响。正交试验结果表明,消焰剂种类是影响消焰效果的主导因素,在试验采用的装药条件下,最佳的消焰剂添加条件为采用K-Rn新型消焰剂,粒度采用标准筛B3筛处理的样品,加入量为装药量的C3%。     

基于动网格技术的膛口流场数值模拟

膛口冲击流场作用时间短,且有炮口焰和炮口烟的存在而对记录仪器有一定的不可见性.因此要通过试验手段获得该流场的发展规律较为困难.数值模拟是获得流场发展规律的有效途径.采用二维轴对称Navier-Stokes方程结合标准k-ε湍流模型建立了膛口流场模型.应用分层动网格技术对弹丸运动情况进行描述.通过数值仿真得到了清晰的膛口初始流场和膛口流场的数值分布,并对初始膛口流场和膛口流场的变化规律进行了讨论和分析,对膛口气流流动研究具有指导意义.     

粒径对烟幕中团聚体颗粒散射特性的影响分析

以烟幕中颗粒团聚现象为背景,针对烟幕中的团聚体的消光性能优化问题进行了研究。基于Cluster-Cluster Aggregation理论建立了随机粒径的团聚体算法程序,用于生成具有不同颗粒半径的团聚体模型;在此模型基础上运用多球T矩阵方法计算分析了烟幕中粒径呈对数正态分布的团聚体散射特性;同时结合具体的物理模型研究分析了粒径的分散程度对团聚体消光因子、散射因子及散射能量分布的影响。结果表明：团聚体中颗粒粒径分散程度的降低会提高烟幕的消光性能;模拟的多组团聚体中,A型团聚体较B型团聚体消光因子提高了30.9%,总体散射能量降低了32.5%;团聚体中尽量避免出现偏离对数正态分布均值的极大粒径颗粒可以有效地提高烟幕团聚体的消光性能。     

草酸铵对赤磷发烟剂发烟量的改善

用草酸铵对含氧化剂和不含氧化剂的赤磷发烟剂进行了发烟量改善试验研究。结果表明，草酸铵能显著提高赤磷发烟剂的发烟量，尤其是对不含氧化剂的赤磷发烟剂；当草酸铵的加入量达到最佳值时，其发烟量与黄磷的发烟量几乎接近。     

单透向烟幕干扰材料及其干扰机理研究

基于二氧化硅(SiO_2)具有良好的红外透光和散射性质,探索其在单向透射烟幕配方中的应用。基于米氏散射理论分析了烟幕云团具有单向透视性能的干扰机理。其次,利用OPAG33傅立叶变换红外遥测光谱仪测试含有不同晶型SiO_2烟幕的红外透过率。结果表明:SiO_2可以作为中远距离的单向透射红外烟幕材料,在15m距离内,当烟幕位置发生变化时,红外透过率发生明显变化。说明SiO_2粒子具有良好的前向散射性能,其衰减特性与粒子的粒径和形状有一定的关系。     

气凝胶基复合含能材料的制备及其红外遮蔽性能研究

为研究以二氧化硅气凝胶颗粒材料为骨架的复合型抗红外烟幕的制备及其红外波段遮蔽性能,分别将硝化棉、硝酸钠充填到气凝胶内部孔道中制备出气凝胶/NC、气凝胶/NaNO_3两种复合材料,将其掺杂到常规发烟剂中制备几组复合发烟剂,并对发烟剂红外遮蔽性能进行了研究。研究结果表明:掺杂气凝胶/NC复合材料的发烟剂所形成的烟幕对红外具有明显的遮蔽效果,8~14μm波段红外透过率低至3.37%;当气凝胶复合材料的掺杂量为7%时,烟幕对红外的干扰效果最佳。