基于PID算法的TNT液位自动控制系统

针对报废弹药TNT炸药蒸汽倒药的关键制片工艺过程中,活动盛药盘TNT液位高度难以精确控制,液位过高TNT冷却效果不好,制片过厚或药液无法凝固,制片无法连续进行;液位过低制片厚度不均匀,影响制片质量和效率的问题,为了降低作业人员的劳动强度,减少有毒性TNT气体对人体的危害,研制开发了基于PID算法的TNT液位自动控制系统,保证了液位控制的稳定性和及时性,实现了蒸汽倒药制片过程关键环节的现场就地显示和无人值守精确控制,可有效减少不必要的停车次数,达到使TNT倒药制片装置稳定高效工作的目的,确保了炸药制片工艺的安全可靠。     

TNT和RHT-906炸药起爆过程的电导率研究

建立了凝聚炸药起爆过程电导率的平面测试方法,运用该方法对RHT-906炸药起爆过程的电导率,以及TNT炸药在不同冲击压力起爆过程的电导率进行了研究.分析了冲击压力对炸药起爆过程电导率的影响,结果表明,TNT的最大电导率随起爆压力的减小而减小,TNT中加入RDX后最大电导率减小.四发实验得到TNT炸药爆炸的化学反应时间分别为0.11 μs、0.12μs、0.16μs和0.15μs.     

DNAN及TNT基熔铸炸药综合性能比较

为了对比载体炸药2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)、以及以它们为基的熔铸炸药的综合性能,系统研究了DNAN和TNT、以及DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的流变、能量、安全、以及力学等性能。结果表明:载体炸药DNAN(6.87 m Pa·s)的粘度低于TNT(9.05 mPa·s),DNAN/HMX熔铸体系的极限固含量(约80%)高于TNT/HMX熔铸体系(约75%);DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的爆速分别为8336 m·s~(-1)和8452 m·s~(-1),爆压分别为31.03 GPa和31.44 GPa;在1 K·min~(-1)的慢速烤燃条件下,DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的响应等级分别为燃烧反应和爆炸反应;在4.51GPa的冲击波入射压力条件下,TNT/HMX(25/75)在8～12 mm内达到完全爆轰,而DNAN/HMX(20/80)在12 mm内未能达到完全爆轰;DNAN/HMX(20/80)的抗拉和抗压强度均大于TNT/HMX(25/75)。因此可以得出结论,在能量性能基本持平的情况下,DNAN/HMX(20/80)熔铸炸药的安全及力学性能优于TNT/HMX(25/75)熔铸炸药。     

用溶剂萃取法分离废旧梯黑铝炸药TNT组分的研究

分离回收是一种再利用废旧混合炸药的前期工序。利用废旧梯黑铝炸药中TNT和RDX组分在溶剂中的溶解度差异,用甲苯萃取出混合炸药中的TNT组分。对溶液进行冷却重结晶,过滤得到炸药晶体和溶剂。对回收的TNT进行了撞击感度测试、热分析和纯度检测。结果表明,回收的TNT的撞击感度为8%.对回收炸药和新品炸药的DSC曲线对比后发现,回收的TNT的熔化峰温为82.63℃,比新品TNT的低0.03℃,曲线上无RDX的熔化峰和分解峰。回收的TNT纯度为96.3%,纯度较高。     

含TNT注装混合炸药爆轰产物电导率实验研究

改进了炸药爆轰产物电导率的同轴测试系统,测量了TNT注装炸药中加入RDX、Al、KCl等药剂后爆轰产物的平均电导率,得出了不同RDX含量的TNT/RDX炸药平均电导率最大值变化曲线.结果表明:TNT中加入RDX后会减少其爆轰产物的电导率,而加入Al后TNT炸药爆轰产物的电导率明显高于不含Al炸药,加入5% Al粉平均电导率最大值即可增大4倍以上.另外,加入KCl也会增大TNT/RDX混合炸药的电导率.     

新的生产TNT设备

多年来,由于第三世界国家以及刚刚进入发达国家行列的一些国家为了在经济上不受他国制约,坚持独立自主的方针,同时为了节约外汇,它们倾向不再象以前那样大量从国外购买火炸药和推进剂成品,而是积极引进生产线与成套设备,以便在本国自行生产火炸药与推进剂。作为西德著名的火炸药和推进剂生产设备厂商之一的梅普斯·普罗佩斯研究和发展公司在五年内在“承包工厂”这个领域里加强了他们的活动,以适应各国对火炸药与推进剂设备不断增长的要求。 TNT目前仍然是大量使用的一种炸药,作为为数不多的TNT熔炼和浇注厂的硬件与软件的供应商之一。该公司推出概念上新的与紧凑的TNT熔炼和浇注设备。     

含NTO的TNT基熔铸炸药研究

研究了两种含NTO的炸药配方40NTO／60TNT和25RDX／25NTO／50TNT的主要性能及低易损伤。结果表明,与梯黑炸药相比,含NTO的TNT基熔铸炸药,具有较好的强度和低易损性能。     

熔融法分离废弃梯黑铝炸药中的TNT

分离回收是废弃炸药再利用的前期工序。利用梯黑铝炸药中梯恩梯(TNT)、黑索今(RDX)和铝(Al)粉三种组分的熔点差异,以水为加热介质,加热废弃梯黑铝炸药熔化TNT,通过压差过滤,将熔融TNT从废弃TNT/RDX/Al炸药中进行分离。结果表明,以水为加热介质、采用压差过滤,可提高分离过程的安全性和效率。TNT的回收率达76.2%,回收TNT的纯度为94.46%。熔化过程的DSC曲线峰温为81.0℃。回收T NT中的主要杂质是低共熔体系T NT-RDX中的RDX。     

熔注炸药破碎装置的工艺技术

为满足目前各弹药厂的需求,研究TNT炸药、B炸药、梯黑铝炸药破碎工艺技术,验证炸药破碎工艺技术的可行性。该项技术采用三级轧辊式破碎技术实现炸药的安全自动化破碎,改变弹药生产厂用木锤直接敲击破碎炸药的落后现状,提高生产的本质安全度,改善工作环境,提高生产效率,实现了炸药的回收再利用,降低了生产成本。     

铸装TNT/RDX爆轰过程导电性及反应区厚度实验

利用冲击起爆方式改进了炸药爆轰过程电导率的同轴测试方法,推导出其电导率计算公式.采用输入冲击波压力匹配的方法减小了反应区内波的反射作用和爆轰成长过程的不稳定性对其电导率的影响,进而测得铸装TNT炸药和TNT/RDX混合炸药爆轰过程中随时间变化的电导率曲线.通过分析曲线中拐点出现的原因,推导出炸药的化学反应时间和反应区厚度.研究结果表明,RDX的增加会降低铸装TNT/RDX炸药的最大电导率;得出铸装TNT炸药的化学反应时间约为0.08 μs,反应区厚度约为0.41 mm;几种铸装TNT/RDX炸药的反应区厚度均在0.5 mm附近.     

低熔点钝感高能炸药(IHE)的发展探讨

<正>熔铸炸药是常规弹药装药最为便利和经济的装药方式,以TNT为熔融介质的熔铸炸药至今仍是常用的装药,其中以B炸药最为典型。为改进TNT类熔铸炸药,国内外主要从四个方面开展了工作:1.控制TNT熔铸后的结晶。将TNT与六硝基茋(HNS)形成(TNT)2·HNS络合物作为成核剂和晶体改良剂。添加0.5%的HNS可改善粗晶体柱状增长形成裂缝的物理缺陷,得到的结晶     

浇注PBX的低易损性能研究

通过快速烤燃、枪击感度、冲击波感度等试验，研究了浇注PBX的低易损性能，并将浇注PBX的作功能力和爆炸威力与TNT基混合炸药进行了对比，结果表明，浇注PBX的低易损性能和作功能力以及爆炸威力都显著优先于TNT基混合炸药。     

含能快递

为了完善XF?系列配方,近来法国Nexter Munitions公司报道了基于TNT的钝感熔铸炸药XF?11585配方的评估。 XF?11585配方是基于NTO／RDX／TNT／Al的低成本、低易损性熔铸炸药配方,爆轰性能与B炸药相当,经过各种机械感度、静电感度、热性能试验、力学性能、隔板试验、起爆试验以及装药武器的烤燃试验、机械感度、聚能射流试验、破片撞击试验、殉爆试验等IM测试评估,XF?11585基本上能满足基于 STANAG 4439标准的 IM 要求,可用于60～155 mm口径弹药武器的装药。     

含能低共熔物研究进展

传统的以TNT为液相载体的熔铸炸药较难满足钝感弹药(IM)的技术标准要求,限制了其在高性能武器系统中的应用。低熔点单质炸药和分子间低共熔物是TNT替代物研究的两大方向。归纳比较了低熔点单质炸药和乙二胺二硝酸盐/硝酸铵(EA)、乙二胺二硝酸盐/硝酸铵/硝酸钾(EAK)、硝基胍/乙二胺二硝酸盐/硝酸铵/硝酸钾(NEAK)以及甲基硝基胍(MeNQ)基分子间低共熔物的研发历史和现状,认为相比新型低熔点单质炸药的合成,研制多体系低共熔物是替代TNT的一个有效技术途径。     

射流冲击盖板覆盖下有限厚炸药的仿真和试验研究

为了研究有限厚炸药在射流冲击下的起爆过程,并得到有限厚炸药的临界起爆阈值。试验采用Φ40 mm聚能装药作为射流源,通过高速录像进行拍摄,对不同厚度的50SiMnVB盖板覆盖下的43 mm厚TNT炸药进行了射流冲击起爆试验,得到炸药的临界起爆阈值和不同刺激强度下的响应情况以及反应产物的膨胀速度。采用数值仿真软件进行了有限厚炸药在射流冲击下的数值模拟计算,得到了射流冲击下炸药内弯曲冲击波发展过程以及有限厚炸药的临界起爆阈值和炸药厚度关系,并通过试验结果进行了验证。最后建立了有限厚炸药临界起爆阈值和临界盖板厚度的计算模型。结果表明:厚度43 mm的TNT临界起爆阈值为37 mm3·μs^-2,并且在不同响应之间反应产物的膨胀速度相差至少一个数量级。射流冲击有限厚炸药时,弯曲波发展为爆轰波需要一定距离,剩余射流头部速度越高,弯曲波发展为爆轰波所需的距离越短。炸药厚度的减少将导致有限厚炸药的临界起爆阈值和临界盖板厚度的增加,并且有限厚炸药的临界起爆阈值的对数与炸药厚度的对数近似呈线性关系。     

温压炸药爆炸性能实验与数值模拟

设计了一种5kg级HMX基温压炸药,幵与等质量的TNT炸药进行了自由场静爆试验对比研究。冲击波数据显示,温压炸药相比TNT炸药,最大处ΔP和I分别提高了53.6%和35.6%;红外测温和高速摄像显示,温压炸药相比TNT,高温作用的时间更长,火球尺寸更大。另外用Autody2D软件对温压炸药的爆炸性能进行了数值模拟,结果与实验值符合较好,可以为后续温压炸药的研究提供参考。     

考虑相变的炸药烤燃数值模拟计算

以低熔点的TNT炸药为研究对象,根据已有的TNT炸药烤燃实验,建立了炸药烤燃热反应模型,模型除了考虑炸药热传导外,还考虑了炸药多步化学反应、炸药相变和液态炸药的对流传热。采用计算流体力学软件Fluent,对加热速率为0．05K&#183;s^-1时TNT炸药的烤燃过程进行了数值模拟计算,得到了TNT炸药的剧烈反应时间为4150s,炸药点火时3号特征点的温度为226℃;与实验结果比较,验证了计算模型和相关参数的正确性。分析了不同加热速率下（0．3K&#183;s^-1,0．05K&#183;s^-1,3．3K&#183;h^-1）TNT炸药相变和温度变化情况。计算结果表明,烤燃中炸药相变熔化是从外向内逐步进行,未熔化的固态炸药会在重力作用下出现沉降。炸药熔化时会吸收热量,使温度上升速度减小。刚熔化的炸药在对流作用下温度会在短时间内快速上升。液态炸药存在热对流和热传导的共同作用,使炸药内部温度分布的均匀性增加。炸药相变对炸药点火温度,点火时间和点火位置都有影响。     

复杂坑道内温压炸药冲击波效应试验研究

通过在复杂坑道中进行温压炸药和TNT炸药爆炸试验,分别获得了冲击波峰值压力、冲击波冲量和热响应温度曲线。研究了温压炸药爆炸冲击波在复杂坑道环境内的传播规律,并对比分析了温压炸药和TNT炸药爆炸效应参数的特性。研究结果表明:复杂坑道冲击波超压曲线出现几个峰值,随着爆心距的增加,首峰不再是最大峰值;弯道不但能显著减小炸药爆炸冲击波峰值压力,而且还能增大冲击波冲量;温压炸药试样在坑道中的冲击波超压峰值、冲击波冲量及热响应温度普遍大于TNT炸药,并且出现了明显的二次燃烧现象。     

壳体厚度对TNT炸药快速烤燃响应的影响

采用自行设计的快速烤燃试验方法,测试厚度为2,4,6 mm梯恩梯(TNT)装药壳体的响应状态,结合TNT的高压差示扫描量热(PDSC)分解特性,研究了厚度对炸药装药响应的影响.结果表明:在快速烤燃试验条件下,壳体厚度由2-6 mm变化时,TNT炸药均为爆炸反应等级;壳体厚度变化对TNT炸药响应等级没有显著影响,但炸药装...     

温压炸药在无氧环境下的能量输出研究

为了研究温压炸药在无氧环境下起爆后的能量输出,建立了温压炸药起爆过程的化学反应方程组,结合温压炸药起爆过程中的能量输出特性,对温压炸药在有氧环境和无氧环境下分别起爆后的能量输出情况,以及在相同装药量下,温压炸药、TNT炸药和梯黑铝炸药在无氧环境下起爆后的能量输出情况进行了计算分析,幵应用26m3的爆炸罐分别测量了2kg 3种炸药在无氧环境下爆炸后的冲击波超压。经对比得出温压炸药在无氧环境下起爆后的能量输出约为有氧环境能量输出的66%,但输出的能量仍为TNT炸药的1.4倍和梯黑铝炸药的1.02倍。