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%。     

提高发射药氧平衡的途径

高氧平衡发射药是突破武器战场攻击力和生存力这对矛盾的关键。综述了提高发射药氧平衡、实现武器平台洁净燃烧的途径,分析了它们的优缺点,指出提高火药配方的氧平衡水平是未来武器洁净燃烧的发展动向。     

硝酸铵对炮射导弹发射药燃气中CO浓度的影响

采用最小自由能法计算不同硝酸铵含量发射药燃烧产物中的CO浓度,采用密闭爆发器-气相色谱法静态测试和便携式红外线CO分析仪现场动态测试两种检测方法,研究和测试了硝酸铵对某口径炮射导弹发射药燃气成分中CO浓度的影响.结果表明,加入硝酸铵后,可以提高发射装药的氧平衡,降低燃气中CO的浓度和炮尾CO浓度的峰值.在一定条件下,在发射装药中加入硝酸铵可有效降低炮尾CO有毒排气现象.     

调节钝感发射药氧平衡的技术途径

通过理论计算 ,对比了几种提高火药氧平衡技术途径的效果。计算表明降低钝感剂含量 ,采用高氧含量钝感剂是两条有效的途径 ,其中后者效果更好 ,副作用小。提高火药氧平衡水平以降低燃烧烟雾 ,需减少火药中不含氧或低含氧量的组分的用量 ,尽管这些材料的用量通常很小。     

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...     

AN对枪炮二次焰的影响

枪炮二次焰的形成与燃烧产物中还原性气体息息相关。采用最小自由能法理论计算了硝酸铵发射药燃气组成随硝酸铵的变化。气相色谱分析表明,随着硝酸铵的增加,还原性气体含量大幅下降;30毫米火炮炮口焰参数表明,炮口火焰强度降低了42.37%。因此,硝酸铵能有效抑制二次焰的形成。     

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。     

发射药装药结构对炮口烟焰的影响

针对身管武器装备炮口烟焰严重的问题,以5.8mm弹道枪为试验平台,测定了枪口烟雾粒径和可见光透过率;以30mm和某大口径火炮为试验平台,测定了不同发射药装药的炮口火焰面积;研究了消焰剂粒度、消焰剂药包装填位置、发射药弧厚、可燃支撑筒长度等装药结构对炮口烟焰的影响。结果表明,消焰剂(K2SO4)粒径从160μm降至3μm,有助于提高消焰效果,但会引起炮口烟雾的可见光透过率下降;消焰剂用量相同时,含顶部和底部消焰剂药包的组合结构抑制火焰效果优于仅含顶部消焰剂药包的结构;发射药弧厚从1.8mm增至2.0mm时,炮口火焰面积增大;炮口火焰面积随着可燃支撑筒长度增加而增大。     

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。     

炮射导弹发射药燃气中CO浓度的影响因素

用密闭爆发器-红外光谱法静态测试和便携红外现场动态测试两种检测方法,对影响某口径炮射导弹发射药燃气成分CO浓度的因素进行测试和研究。结果表明,燃烧压强对发射药燃气中CO浓度没有明显影响,而不同发射药CO生成量有明显区别;降低导弹保温温度、使用内添加剂或同时使用一定用量的外添加剂均可降低坦克车内CO的峰值浓度;开启坦克发动机,将显著提高坦克车内CO浓度的下降速度。而不影响炮尾CO测试的峰值;改善发射药点传火性能,可有效减少炮尾火焰现象。这些试验现象可用水煤气反应机理、氧平衡及内弹道原理来解释。     

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。     

负氧平衡发射药膛口燃烧流场的数值模拟

采用多组分ALE( Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方程组对含有高速运动弹丸的负氧平衡发射药膛口射流燃烧流场进行了数值模拟.分别用HLLC格式和基元反应模型处理对流项和化学反应项,用网格局部重构的动网格技术处理因弹丸大位移动边界造成的网格变形,并基于非结构动网格和分区算法开发了并行程序,对膛...     

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。     

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。     

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%。     

变燃速发射药的原理与实现方法

根据身管武器内弹道特点,提出了变燃速发射药的概念,论述了基本原理和实现该原理的技术方法。采用内层为高燃速发射药,外层为低燃速发射药。达到变燃速的目的。实验证明,两层结构的变燃速发射药具有所希望的能量释放规律,表现出很好的渐增性燃烧。变燃速发射同时还具有高能量、普遍适应性、高安全性等特点。