发射药安定性的评估方法探讨

探讨了利用平时安定剂测量结果来评估弹药中单、双基发射药的贮存安定性问题,並为此提出了发射药自部队化验之日起的剩余安全贮存寿命评估方法及确定复试期的标准。     

基于纯二次模型的单基发射药贮存寿命预测

利用MATLAB软件分别得到不同地区库存单基发射药贮存寿命与温湿度关系的拟合曲线,发现拟合曲线符合二次模型.利用环境特征相对典型地区的温湿度数据,建立了纯二次回归模型,得到贮存寿命与温湿度的回归方程.回归方程的剩余标准差和残差极小,表明拟合效果非常好,能够较准确预测不同温湿度条件下单基发射药的安全贮存寿命.     

发射药安定性的评估方法探讨

探讨了利用平时安定剂测量结果来评估弹药中单、双基发射药的贮存安定性问题,并为此提出了发射药自部队化验之日起的剩余安全贮存寿命评估方法及确定复试期的标准。     

硝酸酯火药安全贮存寿命的预估方法和结果

介绍了热加速老化试验预估火药安全贮存寿命的方法原理。对硝酸酯火药进行不同温度（95,90,85,75和65℃）的热加速老化。以有效安定剂消耗一半所需时间（τ）作为安全贮存寿命的临界点,对不同温度（t）下的τ值,用线性最小二乘法按Bethelot方程进行线性回归,预测了硝酸酯火药在常温（30℃）下的安全贮存寿命。收集了80余种硝酸酯火药安全贮存寿命的预估结果。结果发现,一般单基、双基、三基发射药和双基推进剂的安全贮存寿命在40a以上,而加入AP、TEGN等成分改性的双基发射药和推进剂安全贮存寿命大多低于40a。比较了4个温度点与5个温度点回归处理结果的差异。提出取消90℃试验,必要时增加55℃试验的建议。根据硝酸酯火药老化分解速率的温度系数和低温试验统计结果,提出单温度（65℃）短周期预测硝酸酯火药安全贮存寿命的简便方法。     

用神经网络技术预测库存发射药安全寿命的可行性

在对发射药贮存寿命终点判据和发射药能量示数、贮存环境温度、湿度等影响贮存安定性的因素进行分析的基础上，以BP人工神经网络作为预测手段，对发射药的安全贮存寿命进行了预测。     

基于性能老化量分布的单基发射药使用可靠性模型

通过对某型超期贮存弹药的单基发射药进行静态抗压强度试验,得到不同贮存年限发射药的抗压强度.利用可靠性理论和方法,对试验结果进行统计分析,得出超期贮存单基发射药的抗压强度随时间的变化规律.建立了基于性能老化量分布规律的发射药使用可靠性计算模型,对7/14单基发射药使用可靠性进行了预估.结果表明,随着贮存时间的增加,发射药的使用可靠性显著降低;在不同的压力波条件下,发射药的安全使用寿命相差较大.     

叠氮硝胺对硝基胍发射药热行为的影响

用叠氮硝胺(DIANP)替换硝基胍(NQ)发射药中部分(质量分数6%)硝化甘油(NG)制备了一种含叠氮硝胺的硝基胍发射药。通过高压差示扫描量热法、爆发点试验、甲基紫试验、真空安定性试验和热加速老化试验研究了DIANP对NQ发射药热行为的影响,用Kissinger方程和Ozawa方程计算了发射药样品分解反应的表观活化能(Ea)。结果表明,少量DIANP使NQ发射药的热安定性稍有改善;Kissinger方程和Ozawa方程计算NQ发射药的Ea值分别为327和318kJ/mol,含DIANP的NQ发射药的Ea值分别为196和194kJ/mol,两者的等动力学点(Tik)为172.9℃,表明DIANP能够降低NQ发射药高温下的分解反应速率,即DIANP在一定程度上可以调节NQ发射药的燃速。根据温度系数法预估的含DIANP的NQ发射药和NQ发射药在30℃下的安全贮存寿命分别不少于31年和23年,表明加入少量DIANP可延长NQ发射药的安全贮存寿命。     

轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法

为预估轻武器用钝感发射药在贮存过程中,因钝感剂迁移导致弹道性能变化而引起功能失效的问题,采用Fick第二定律和扩散系数与扩散活化能的关系,以发射药钝感层结构相同、其内弹道性能相同为前提,建立了轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法。应用该方法,采用3种配方钝感发射药分别在75℃和85℃下长贮,计算出各发射药钝感剂药的扩散活化能,并以75℃为基准预测了3种配方钝感发射药65℃长贮下的膛压功能失效阈值,同时在65℃下对发射药进行长贮,通过内弹道试验实测出发射药在65℃长贮下膛压功能失效阈值。结果表明,应用该方法预估发射药膛压功能失效阈值与实测值偏差分别为10.3%、2.9%、7.9%。同时以65、75、85℃下平均扩散活化能,计算出不同温度下发射药功能失效阈值,并对3种配方钝感发射药要满足常规弹药17年的贮存寿命要求的最高贮存温度提出了要求。     

贮备发射药性能评述

阐述了发射药的安全贮存寿命和使用寿命，并分析了两者间存在差异的原因，由结果认为目前的报废标准是不合理的。     

甲基乙烯基硅橡胶密封件贮存寿命评估研究

通过航天产品甲基乙烯基硅橡胶密封件的热氧加速老化试验评估其贮存寿命,并与自然贮存试验结果相对照,评价加速老化试验评估硅橡胶密封材料贮存寿命的准确性。结果表明,通过人工加速老化试验评估出甲基乙烯基硅橡胶密封件的贮存寿命为16.5年,并得到自然贮存试验的验证;在室内贮存环境中,可采用热氧加速老化方法评估硅橡胶材料贮存寿命,其评估结果具有较高的准确性。     

An Advanced GAP/AN/TAGN Propellant. Part II: Stability and Storage Life

A solid rocket propellant based on glycidyl azide polymer (GAP) binder plasticized with nitrate esters and oxidized with a mixture of ammonium nitrate (AN) and triaminoguanidine nitrate (TAGN) and including non‐lead ballistic modifiers, was formulated. The propellant was designed so as to produce non‐acidic and non‐toxic exhaust products while still providing reasonably good burning rate and impulse. This propellant was characterized with respect to thermal and chemical stability and storage life by a variety of test methods. The data indicate that the propellant exhibits good stability and is suitably safe for prolonged storage. Characterization data for this propellant with regard to processing parameters, tensile properties, and ballistic performance are presented in a companion paper.     

贮存条件对毛刷式装药结构火箭发动机固药力的影响

为研究贮存条件对毛刷式装药结构火箭弹发动机固药力的影响,分别选取已在温带、热带、亚热带内陆和亚热带沿海4个地区、仓库和野外两种不同场地贮存5a的32发火箭弹发动机,首先利用拉力机对每发火箭弹发动机不同位置的8根推进剂固药力进行了测定,然后根据秩和检验方法对实验结果进行了处理与分析。通过实验与分析,得到32发火箭弹发动机的固药力,测定结果的平均值为62、11～134．79N;对于同一种贮存场地,温带与热带、热带与亚热带内陆、热带与亚热带沿海贮存地区发动机固药力之间有显著差异,其他贮存地区发动机固药力之间没有显著差异;而对于同一个地区,贮存场地对火箭发动机的固药力没有显著影响。     

某三基发射药贮存寿命的预估方法

在95、90、85、75和65°C下对某三基发射药进行热加速老化试验,以老化过程中安定剂的含量变化作为原始数据,采用Berthelot方程及修正的Arrhenius方程对不同温度模式下发射药的贮存寿命进行预估,并将预估结果与自然贮存结果进行对比验证。结果表明,安定剂分解深度为6.6%时,采用Arrhenius方程得到的预估结果准确性较高,而分解深度为50%时,采用Berthelot方程得到的预估结果更为可靠。     

HTPB推进剂贮存老化建模及寿命预估研究综述

HTPB复合固体推进剂是火箭发动机的动力之源,其贮存寿命和性能优劣决定了火箭发动机的寿命和作战性能的发挥,因而研究HTPB复合固体推进剂的贮存老化模型及寿命预估具有重要的军事和经济意义。本文对复合固体推进剂贮存老化性能的研究方法进行了介绍,并综述了国内外贮存寿命老化建模的研究进展,针对推进剂实际贮存可能出现的问题对未来贮存寿命预估的发展趋势进行了预测。研究结果表明,现代仪器的运用可以弥补传统仪器在固体推进剂老化性能研究上的不足,但是还存在研究手段单一、测试方法存在误差、没有形成统一的系统等缺点;推进剂的老化过程比较复杂,结构完整性分析和老化试验相结合的方法可以对推进剂贮存性能和寿命预估进行系统性的研究,得到的结果更准确,可靠性更高。分段老化建模作为推进剂寿命预估研究的新方向,具有很大的发展空间。     

固体推进剂老化性能研究进展

研究固体推进剂的老化性能,预测其安全储存寿命,对弹药安全储存具有重要意义。本文从固体推进剂的老化性能机理、影响因素、测试方法以及储存寿命预测等方面综述了近年来国内固体推进剂老化性能的研究进展,认为固体推进剂的老化失效主要是由黏合剂氧化交联所致,推进剂自身的组成、结构和力学性能是决定其老化性能的内因,而外部因素主要有环境温度、湿度等。研究手段多采用分析仪器与实验相结合的方法,以缩短实验周期,提高结果准确性。以计算机为载体的多尺度模拟研究将是今后固体推进剂性能研究的重点。     

Testing of a New Concept for the Storage of Granular Propellant

A new concept for the storage of granular propellants envisages storage buildings that consist of a number of storage rooms arranged side by side, and which avail of a common entrance room. In order to examine the possible spreading of fire from one storage room to another during the deflagration of a propellant charge in one of the rooms, a number of deflagrations have been conducted in a experimental building which consists of three adjacent storage rooms and one common entrance room. The building itself is equipped with a valve-type roof whose corrugated sections pivot on one side. The steel doors leading from the entrance room into the storage rooms are of the lifting-type and are fitted with a dual labyrinth seal and an interspace ventilation. The middle storage room was used for 13 deflagrations of propellant charges ranging from 500 kg to 4500 kg. Four types of propellants of differing brisance were employed for the task. The measurements of the effects caused by deflagration upon the two neighbouring rooms and the surroundings of the building itself entailed considerable technical efforts. In virtue of the extensive test results the new storage concept is assessed as being safe.     

储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解性能

采用TG-DTG、DSC以及动力学分析方法研究了储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解性能。结果表明,相对于Al/AP/HTPB推进剂,储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解温度降低,放热量提高;A20/AP/HTPB推进剂的凝聚相反应程度提高2.44%,第二、三温区的热分解活化能(Kissinger法)分别降低4.06%和22.63%;A30/AP/HTPB推进剂的凝聚相反应程度提高10.61%,第二、三温区的热分解活化能(Kissinger法)分别降低30.89%和38.87%。储氢合金对AP/HTPB推进剂的热分解有催化作用,并且该催化作用随着储氢合金中Mg0.45Ni0.05B0.5Hx含量的增加而增强。     

Stabilizer Depletion in Single Base Propellant from Unexploded Ordnance

Decomposition of nitrocellulose‐based propellant is a well‐known problem that results in insufficient shelf‐life of the ammunition if the propellant is not stabilized with appropriate materials. To investigate the influence of storage conditions on the shelf life of old propellant powder HPLC analytics according to AOP‐48 were carried out to determine the stabilizer consumption at different temperatures. The ingredients of the propellant were also analyzed. The results show that the examined propellant samples from WW II production are still containing stabilizer. Humidity in combination with elevated temperature seems to be the most influencing parameter for decomposition of this type. The analyzed propellants seem to be stable even after about 70 years under bad storage conditions. You might draw conclusions from these results for modern time propellant powders, which are stored under controlled conditions.     

3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱炸药的安全贮存寿命预估研究

采用安定性试验标准物质黑索今验证了通过动态真空安定性试验(DVST)设备准确测定分解气体的压力来研究火炸药分解的可行性,并采用DVST装置,借鉴火药的热加速老化寿命评估方法研究了3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)炸药的安全贮存寿命.结果显示,5.0g真空安定性标准物质黑索今100℃加热48h后的DVST放气量为0.292 mL,处于真空安定性试验的误差范围内((0.24±0.07)mL).热加速老化试验推测DNTF炸药在40℃下的安全贮存寿命为85a,25℃下安全贮存寿命为838a.