底-6乙底火药剂的燃烧温度测定与计算

设计了一种用于底火燃烧温度测定的密闭爆发器,在距底火15 mm处测定了底-6乙底火的燃烧温度,6发底火药剂燃烧最高温度范围为405.87~563.28℃。以底火药剂燃烧放出的热量作为内热源,利用有限元法模拟计算了底火在密闭爆发器内燃烧温度,范围为423.45~552.95℃。结果表明,计算与试验结果比较吻合。     

枪弹底火瞬态火焰温度测试及其图像

为了评估某类枪弹底火的输出特性,针对底火输出火焰温度难以测量的特点,提出了在开放式爆发器内进行枪弹底火击发实验,并利用高速中波红外热像仪捕获底火击发全过程。利用落锤仪赋予枪弹底火相应的初始击发能量,同时触发红外热像仪采集火焰信息。对常温（25℃）、高温（50℃）、低温（-49℃）3种工况的枪弹底火实验数据和红外图像进行处理,结果表明：此类枪弹底火的输出火焰温度最高可达1204℃,火焰持续时间为3～4 ms;火焰随时间的变化过程可分为击发、扩散、成型、消散4个阶段,成型火焰的焰头和焰尾为高温区域。结合公式计算和软件校正,实验测量误差不超过6.6%,证明了该方法的可靠性,为评估枪弹底火的输出能量特性提供了新思路。     

包覆药等离子体点火及燃烧性能的实验研究

在密闭爆发器中对等离子体点燃包覆药进行试验研究,并与常规电底火方式的包覆药密闭爆发器试验进行对比.试验分析结果表明:等离子体脉冲点火可以改善这种包覆药的点火和燃烧性能;通过调节等离子体脉冲的相关参数,可以相应调节包覆药的点火和燃烧性能参数.     

硝胺类烟火输出药的设计与性能研究

为使硝胺类输出药获得较好的点火性能,在配方中添加点火能力强的苦味酸钾制成混合药剂,设计了三种配方,并进行了点火性能试验,得到点火延迟期分别为1.79,2.11,3.05ms.结果表明,加入苦味酸钾可以缩短输出药点火延迟期和压力上升时间.由最小自由能原理计算和密闭爆发器试验,得到三种配方的火药力和压力冲量都在544kJ·kg－1和4kPa·s左右,表明组分中硝胺含量保持10%不变,改变苦味酸钾含量,药剂的作功能力变化不大.     

Al-HMX混合炸药爆炸场温度的实验研究

为使硝胺类输出药获得较好的点火性能,在配方中添加点火能力强的苦味酸钾制成混合药剂,设计了三种配方,并进行了点火性能试验,得到点火延迟期分别为1.79,2.11,3.05ms.结果表明,加入苦味酸钾可以缩短输出药点火延迟期和压力上升时间.由最小自由能原理计算和密闭爆发器试验,得到三种配方的火药力和压力冲量都在544kJ·kg－1和4kPa·s左右,表明组分中硝胺含量保持10%不变,改变苦味酸钾含量,药剂的作功能力变化不大.     

增能钝感单基药的燃烧特性

为了优化单基药的弹道性能,对其进行了改性研究。对11/7单基药进行硝化甘油浸渍及聚酯类材料阻燃处理,得到一种增能钝感单基药。利用点火试验装置及密闭爆发器对该类型发射药进行了点火及燃烧性能试验,点火试验结果表明:与原单基药对比,增能后的发射药点火延迟时间从5.8ms缩短到4.1ms,增能钝感后的发射药点火延迟时间从5.8ms延长到45.5ms以上;密闭爆发器试验中增能钝感前后发射药燃烧时间与点火试验中点火延迟时间的变化趋势相同(原单基药为9.5ms,增能后为8.5ms,增能钝感后为10.86ms以上),增能后的发射药与原单基药相比具有一定的渐增性燃烧特性。     

密閉爆发器用于测定低压下推进剂的燃速

密闭爆发器实验技术已经很完整地用于测定火炮、迫击炮、轻武器用火药的燃烧性能(大约750～3000公斤/厘米~2或73.55～294.2MPa压力下)。药条燃烧器技术用于测定压力范围高达约200公斤/厘米~2(19.6MPa)的火箭推进剂燃速。目前军械技术中一个趋势是发展短射程、高效率的火箭和火箭增程弹,其燃烧室压力为100—800公斤/厘米~2(9.8MPa～78.5MPa)。密闭爆发器技术目前已推广到上述燃烧室压力范围内的推进剂燃速测定,並取得了某些常用推进剂的一些实验结果。用于测量大约到200公斤/厘米~2(19.6MPa)压力范围的低压燃速的药条燃烧器技术已经完整地建立起来。约在750公斤/厘米~2～3000公斤/厘米~2(73.55MPa～294.2MPa)或以上的高压如加农炮、榴弹炮、轻武器和高效率迫击炮工作压力,此高压下的燃速由已经完整建立的密闭爆发器披术进行了计算。炸药研究与发展实验室已将上述密闭爆发器技术应用于测定100公斤/厘米~2～800公斤/厘米~2(9.8MPa～78.5MPa)范围的燃速。现代军械技术的趋势是引用用于反坦克、杀伤、爆破及其类似目的的近射程、高效率火箭和火箭增程弹,许多这些武器的工作燃烧室压力在上述范围内。因此,所讨论的炸药研究与发展实验室的密闭爆发器预计在此火箭武器设计方面是十分有用的。密闭爆发器技术是在一个容积可精确测量的恒定的容器中燃烧已知重量的火药,並记录火药燃烧时的压力一时间曲线。     

B/KNO3药柱燃烧速度的初步研究

利用密闭爆发器测试系统对B/KNO3药柱的燃烧速度进行了研究,结果表明:B/KNO3药柱的线燃烧速度主要受药柱密度的影响,密度较小,线燃烧速度较快;药柱尺寸主要影响产物生成速率,并最终影响B/KNO3药柱燃烧的压力-时间曲线.另外,研究还发现本文中B/KNO3的线燃烧速度并不服从简单的指数燃烧定律,宜采用分段函数的形式进行描述.压力低于7 MPa时,线燃烧速度随压力线性增加;而压力为7～50 MPa时,线燃烧速度基本上不随压力变化.     

用于撞击底火的无铅击发药

本文介绍了一种高敏感度的不含铅的击发药。该击发药含起爆药、敏化剂、推进剂、硅化钙和氧化剂。燃烧生成物基本上不含氧化铅、氧化钡和氧化锑等有毒氧化物。这是一个与撞击底火用击发药有关的发明。较为特殊的是这种无铅的击发药含有硅化钙和重氮硝基酚（dinol)。无论是用于Boxer系列还是Berdan底火系列,该击发药都具有足够的敏感度。在约近50年的时间里,小型武器的底火所用的起爆药一直都是斯蒂芬酸铅。斯蒂芬酸铅由氧化剂和还原剂、敏化物以及其它燃料结合而成。斯蒂芬酸铅典型的添加物有特屈拉辛、铝、硫化锑、硅酸钙、过氧化铅、硼、自燃金属和硝酸钡,这些成份的变化以及它们之间相关数量（用量）的变化,会导致该底火敏感度以及推进剂点火性质的变化,从而能够适应不同的需求。这些底火成份在很大程度上仍然运用于当今的小型武器底火中。当考虑到环境危害以及潜在的对人体健康的危害时,尤其是在室内射击环境下,就涉及到了底火燃耗材料这样一个问题。以斯蒂芬酸铅为起爆药的底火,燃烧含铅的有毒氧化物,或者是氧化钡、或者是氧化铅等。人们已经在深入研究以寻找一种可替代的底火,它具有（1）不会生成有毒燃耗物;（2）具有一致的发火压力和速度;（3）用于Boxer和Berdan底火系统时具有足够的敏感度。无毒底火组份发表在美国专利No.4,963,201上,发明人是Bjerke等,以及No.5,167,736上,发明人是Mei和Pickett。Bjerke的发明讲述了无毒击发药含重氮硝基酚、特屈拉辛、硝酸酯类燃料和硝酸锶。这种击发药燃烧后的生成物不含氧化铅、氧化钡和氧化锑。但燃烧生成物含有氧化锶的渣粒。这种药的敏感度比用斯蒂芬酸铅构成的击发药的敏感度要差。如果用在Berdan底火中刚合适的话,那么在用于Boxer底火时则勉强够格。Boxer底火系列自带有火台（anvil),可将其作为部件出售,使用时再装上管壳。管壳重复使用这一特性,要求Boxer底火的击发药具有足够的敏感度,即可军用也可民用。Mei和Pickett的专利阐述了一种可同时用于Boxer和Berdan撞击式底火的无毒击发药。该药剂含重氮硝基酚和硼。并且发现硅化钙可以起到敏化剂磨料（abrasive sensitizer)的作用,还可作还原剂使用。     

底火输出能量的几种测量方法

介绍了国内外底火输出能量的几种测量方法：压力测量法、光学测量法、声学测量法、机械能量输出测量法,分析了各种测量方法的特点及应用情况;提出结合密闭爆发器原理,通过测量底火输出的火焰温度、底火作用时的压力——时间关系、声学特性等,对底火输出能量进行全面定量化测试的研究方向。     

含偶氮四唑胍的改性双基推进剂性能（英）

采用浇铸工艺制备了含偶氮四唑胍盐(GZT)的RDX-CMDB推进剂,系统地研究了含GZT的RDX-CMDB推进剂的能量性能、燃烧性能和热安全性能等。理论计算和实验研究结果表明:RDX-CMDB推进剂的比冲、爆热和燃温随GZT含量的增加而降低,15%的GZT使推进剂的比冲降低了29.2 s,爆热降低了1248 kJ.kg-1,燃烧温度降低了800 K;RDX-CMDB推进剂的成气量随GZT含量的增加而增加,15%的GZT使成气量增加了10.73 mol.kg-1;GZT使RDX-CMDB推进剂燃烧更完全,且高温下(200℃以上)更容易燃爆,但对推进剂在100℃下的热安全性能无明显影响;对于不含有机铅铜催化剂的RDX-CMDB推进剂,G ZT使推进剂燃速升高,压强指数降低,15%的G ZT使推进剂7 MPa下的燃速提高了1 mm.s-1,使7～10 MPa间的压力指数由0.86降低到0.70;对于含有机铅铜催化剂的RD X-CMD B推进剂,G ZT使推进剂的压力指数升高,燃速降低,15%的G ZT使推进剂7 MPa下的燃速下降了3 mm.s-1,7～10 MPa间的压力指数由0.47上升到0.69。热行为研究表明,GZT表现出一单独的分解失重过程。     

柴油机回水温度对燃烧过程影响试验研究

针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题,开展了回水温度对燃烧过程影响的试验研究。通过分析不同回水温度下燃烧压力变化特点,确定产生活塞烧蚀时缸内燃烧过程典型特征,初步建立了活塞烧蚀与燃烧过程的对应规律。试验结果表明：在1 500 r/min、70%负荷工况点,当回水温度分别为15 ℃、25 ℃和40 ℃时,燃烧压力剧烈振荡,循环平均的最大压升率达到25~40 MPa/ms,且最高燃烧压力已达到或超过许用爆压限值13 MPa,说明该工况点燃烧粗暴。循环分析结果表明：在回水温度为15 ℃和25 ℃时最高燃烧压力超过爆压限值13 MPa的循环数约占总循环数的33%,最大压升率最高值超100 MPa/ms. 回水温度的降低引起的燃烧粗暴是导致柴油机在低温环境下发生烧蚀故障的重要因素。     

低压下硝胺发射药燃烧性能研究

为了研究RDX和硝基胍(NGu)对硝胺发射药在低压下燃烧性能的影响,对六种RDX/NGu配比不同的硝胺发射药进行低压密闭爆发器静态燃烧实验,获得了在20~60MPa压力范围内硝胺发射药的燃烧试验数据。结果发现:硝胺发射药在测试压力范围内有燃速压力曲线转折现象,并且NGu对低压下硝胺发射药燃烧规律有很好的调节作用。     

点火药盒开孔大小对点火燃气内流场特性影响

为了保证阶梯多根的装药设计形式的火箭发动机点火过程的安全性与稳定性,研究了不同开孔大小点火药盒的火箭发动机点火过程的流场特性.采用FLUENT计算软件对不同开孔大小点火药盒的火箭发动机点火过程的内流场进行了三维数值仿真,分析了点火药盒开孔大小对点火过程流场特性的影响.不同开孔大小点火药盒的输出压强都大约在4 ms时达到...     

新型密闭爆发器测试系统的研制

介绍一种新型定容密闭爆发器测试系统的结构,以及密闭爆发器、压电压力传感器的性能特点。通过该系统进行了火药准静态压缩试验,结果表明：压缩后的试样到达峰值压力的时间延长,峰值压力增大。该系统可对火药在燃烧过程中的压力与时间的变化规律进行研究。     

一种新型可燃药盒的特性研究

为了改善可燃药盒的力学性能,适应单元药筒装药的特点,设计制备了一种新型可燃药盒(NCCC),对其与抽滤模压可燃药盒(SMCCC)的力学性能和燃烧性能进行测试研究,分析了NCCC与主装药共同装药时的燃尽性。结果表明,与SMCCC相比,NCCC的抗拉强度从32.68 MPa提高到94.18 MPa,抗压强度从7.79 MPa提高到11.78 MPa,表明力学性能得到明显改善;但NCCC存在8 ms左右的点火延迟现象,燃烧过程中压力上升缓慢,燃速较低;NCCC与三胍-15 7/7H以不同比例组成混合装药,当药盒含量在0%~60%时,密闭爆发器试验的燃烧残渣主要来源于三胍-15 7/7H;NCCC装药的弹道试验表明,其能够满足单元药筒装药的弹道性能要求。     

某压裂火药燃烧速度特征与温度关系的密闭爆发器实验研究

为模拟某压裂火药在油井作业中燃气的压力变化规律,需要确定火药的燃烧速度与其温度的关系。利用密闭爆发器实验系统,获得不同温度条件下火药燃气的压力随时间的变化曲线。基于内弹道火药燃烧特征量静态分析方法,计算出不同温度下火药的燃烧速度定律,并进一步计算燃速系数与温度的关系。通过拟合得出火药的燃速随温度增长的指数式变化函数,通过误差分析判定该函数适用于30 ℃～150 ℃的温度变化区间,为不同温度下的井下模拟计算提供了理论支持。     

硝胺粒度及类型对BAMO-AMMO基ETPE发射药燃烧性能的影响

通过密闭爆发器实验研究了硝胺粒度及类型对BAMO-AMMO基发射药燃烧性能的影响规律。结果表明,在50～260MPa范围内,BAMO-AMMO基发射药燃速压力指数较高,约1.2;在75～175MPa和175～260MPa的压力区间,压力指数存在转折,从1.2下降到1;RDX粒度越大,BAMO-AMMO基发射药燃速和压力指数越大;通过RDX粒度的级配或两种氧化剂(RDX和HMX)混合使用可以提高BAMO-AMMO基发射药在中高压段(75～260MPa)的燃速,也可降低此压力范围内的燃速压力指数,但不显著;氧化剂类型(RDX,HMX)不同的BAMO-AMMO基发射药相比,以HMX为氧化剂的样品燃速较低,压力指数较高。     

GHQ推进剂的热分解特性研究

采用差示扫描量热仪DSC和绝热加速量热仪ARC,对比研究了双基推进剂SF、改性双基推进剂GHQ和单质RDX的热分解过程,并分析评估了GHQ推进剂的热危害性。DSC实验结果表明:GHQ推进剂起始分解温度为182.4℃,热分解明显分为双基组分和RDX分解两个过程,分解峰温为202.2℃和240.4℃,分别与双基推进剂SF、单质RDX分解峰温接近,说明双基组分与RDX混合后作用不激烈。ARC实验结果表明:GHQ推进剂在最危险状态(即绝热条件)下的起始分解温度为135.3℃,绝热温升为1 197.5℃,tMR为15.9min,单位质量产生气体最大压力为15.8MPa·g~(-1)。研究结果表明:添加RDX后,GHQ推进剂发生热自燃可能性较双基推进剂SF稍有提高,热危害性大大增强。