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。     

基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估

为了预估发射装药的内弹道性能,建立了一种基于密闭爆发器试验检测发射药的静态燃烧性能参数进而预测其装药内弹道性能的方法,采用不同批次的单樟-5/7发射药进行了装药性能预估计算,并基于30 mm火炮对内弹道性能预估精度进行了试验验证。结果表明,采用所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法计算获得的最大膛压为376.0 MPa,与试验测试的膛压平均值388.7 MPa的计算误差为3.27%;计算的炮口初速为1143.5 m/s,与试验测试的炮口初速平均值1156.3 m/s的计算误差为1.11%。所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法具有较高的精度,可对发射药样品不同批次间的内弹道性能进行高效精确的预估,为长期贮存发射药使用寿命的判定及发射药产品的出厂校验提供了一种高效低成本的弹道性能评价方法。     

发射装药用可燃紧塞元件的力学强度及燃尽性试验

为减少某发射装药的燃烧残片,对可燃紧塞元件的强度及燃尽性开展了试验研究,对比测试了传统纸质紧塞元件及可燃紧塞元件的压缩力,通过火炮输弹上膛冲击试验及野战公路运输试验测试了采用可燃紧塞元件的发射装药的结构强度;通过密闭爆发器试验测试了可燃紧塞元件的表观燃速,并通过内弹道射击试验验证了可燃紧塞元件的结构强度及膛内燃尽性。结果表明,可燃支撑筒的压缩力约为纸质支撑筒的两倍;可燃紧塞盖的压缩力约为原纸质紧塞盖的40%,约为原纸质支撑筒的80%,可燃紧塞元件力学强度可保证该发射装药在运输过程及供输弹过程中的结构完整性;在50~150MPa下,可燃紧塞元件的线燃速为ADiGu发射药燃速的8倍以上,在同一燃烧环境下,可燃紧塞元件可先于发射药在膛内燃尽;射击后炮口无燃烧残片,在内弹道过程中燃烧完全,无二次火焰,炮口无残留。     

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。     

DAGR125发射药的燃烧特征

采用密闭爆发器静态试验和30mm高压模拟炮的动态试验,以制式单基药作为对比发射药,研究了DAGR 125发射药的静态燃烧特性及膛内燃烧特征。结果表明,DAGR 125发射药具有低压下起始缓燃的燃烧特性,随压力的升高呈渐增性燃烧特征;在高膛压装药条件下DAGR 125发射药燃烧正常、稳定,膛内p-t曲线光滑,起始负压差小。     

程序控制燃烧发射药的概念和原理

从提高发射药燃烧渐增性和提高发射装药总能量角度,提出了一种新概念发射药及装药--程序控制燃烧发射药及装药.通过总结和归纳大量密闭爆发器和内弹道试验结果,得到了3个经验公式.根据经验公式可推断出高初速发射装药应同时具备高能量和高燃烧渐增特性,验证了程序控制燃烧发射药概念原理上的正确性.     

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%。     

发射装药挤压破碎对燃烧规律的影响

为探索发射装药挤压破碎对燃烧规律的影响,利用发射装药挤压破碎模拟试验装置,对发射药药床进行了系列挤压试验,对不同发射药样品进行了密闭爆发器试验,研究了其挤压破碎发射的密闭爆发器燃烧规律.结果表明,发射药破碎后初始燃烧加强,高压区燃烧减弱.药粒破碎不利于发射装药的发射安全性.     

减小高装填密度发射装药膛内压力波的实验研究

研究了两种能降低某大口径火炮高装填密度发射装药的膛内压力波的点传方案。第一种点传火方案是在制式点传火结构基础上增加横向传火具,增加点火药包;第二种点传火方案是改变制式传火结构为低爆速传火结构,同时增加横向传火具。高装填密度发射装药射击试验表明,这两种点传火方案均能满足点传火要求。第一种点传火方案较制式可燃中心传火管能实现迅速全面的点火,但出现了压力波增大的现象。而第二种点传火方案较第一种点传火方案的传火速度快,能迅速建立点火压力,发射药床的着火延迟时间小,最重要的是能抑制膛内有害压力波。压力波的频谱分析表明在高装填密度装药中,采用第二种点传火方案能削弱和抑制压力波的高频振荡成分,改善其振动特性。     

约束条件对发射装药机械冲击作用下敏感特性的影响

选用制式发射药进行了子弹撞击、破片撞击和空心装药射流撞击试验,研究了钢和可燃药筒的强、弱两种约束条件对发射药在机械冲击作用下敏感特性的影响。结果表明,在子弹撞击和破片撞击的高速机械冲击作用下,约束条件对发射装药的敏感特性响应结果影响明显;强约束条件下发射装药发生燃烧或爆炸响应,弱约束条件下发射装药无响应或发生燃烧响应,在空心装药射流的最强机械冲击作用下,约束条件对发射装药的敏感特性响应结果无明显影响,弱、强约束条件下发射装药的响应结果一致;在发射装药壳体上设计容易泄压的薄弱环节有利于降低发射装药受到意外机械冲击作用时的反应剧烈程度。     

发射药床初始堆积形态对破碎程度的影响

用发射装药动态挤压破碎试验和发射装药破碎程度表征试验,研究了在相同冲击载荷下,发射药床初始堆积形态对药床破碎程度的影响。结果表明,在装药质量相同的情况下,发射药床随机堆积形态对破碎程度的影响很小,试验的重复性较好;但当发射药床的堆积为竖排和横排时,发射药床的破碎程度有较大的差异,且横排的发射药床破碎程度明显大于竖排。     

几种三基药工艺的比较

硝基胍火药(简称三基药)具有高能量、低烧蚀和炮口焰少以及原料来源丰富易于实现“平战结合”、“军民结合”等优点。三基药是在第二次世界大战期间,随着战争的需要而迅速发展起来的,据资料介绍1944年德国硝基胍的月产量就已经达到2000吨了。二次大战以后,各国相继大力发展三基药,主要应用于高初速、高射速的大中口径火炮的发射装药。如90、105毫米坦克炮和反坦克炮的超速穿甲弹、破甲弹和榴弹,初速最大达     

几种三基药工艺的比较

硝基胍火药(简称三基药)具有高能量、低烧蚀和炮口焰少以及原料来源丰富易于实现“平战结合”、“军民结合”等优点。三基药是在第二次世界大战期间,随着战争的需要而迅速发展起来的,据资料介绍1944年德国硝基肌的月产量就已经达到2000吨了。二次大战以后,各国相继大力发展三基药,主要应用于高初速、高射速的大中口径火炮的发射装药。如90、105毫米坦克炮和反坦克炮的超速穿甲弹、破甲弹和榴弹,初速最大达     

降低发射装药弹道温度系数技术的国内外研究进展

论述了国内外降低发射装药弹道温度系数技术的研究进展,主要包括采用机械压扁技术、包覆技术、表面包覆双基(SCDB)发射药技术、挤压浸渍(EI)技术、挤压复合低敏感(ECL)技术等实现燃面补偿可以降低发射装药弹道温度系数;对低温度系数(LTC)发射药的药型进行设计优化可以使不同温度下的燃速基本保持一致,从而降低发射装药弹道温度系数;电热化学发射技术能够通过调节输入能量精确实现对温度变化的补偿,显著降低发射装药弹道温度系数。结合降低发射装药弹道温度系数的基本原理,总结了不同技术途径降低发射装药弹道温度系数的调控机制。基于上述论述,今后可开展对ECL发射药、SCDB发射药的研究,进一步增强对等离子体与发射药相互作用机理以及电源的小型化研究。附参考文献62篇。     

炮射导弹发射药燃烧表象规律

首先对炮射导弹的发射特点进行了分析,认为炮射导弹发射药的特殊性在于燃烧压力介于固体推进剂和常规固体发射药之间;针对炮射导弹发射过程中小于100MPa的压力范围,采用密闭爆发器在相应的压力条件下对其燃烧特性进行测试与评价,并与常规枪炮发射药的测试结果进行比较,认为两者之间具有不同的特征表现,对新型炮射导弹发射药的装药设计具有指导意义。     

低温感发射装药弹道性能的研究

首先分析讨论了低温感发射药燃烧过程 ,并在此基础之上建立了相应的物理模型 ;其次根据密闭爆发器定容燃烧曲线所建立的低温感发射装药燃气生成函数 ,建立了相应的数学模型 ;并据此对低温感发射装药弹道性能进行了模拟计算 ,发现计算结果与火炮实际射击结果基本相符。     

高分子钝感发射药的低温感机理

为研究聚二甲基丙烯酸已二醇酯(D1)钝感的单基发射装药的低温度系数机理,在不同温度条件下,采用动态机械分析仪、材料试验机等研究了D1和单基发射药的物化性能(线膨胀系数及力学性能),通过密闭爆发器、中止试验等,对钝感多气孔单基发射药的燃烧性能进行了分析.结果表明,D1和单基药的热膨胀系数有较大的差异,中止燃烧破孔率常温小于低温.高分子钝感发射药的低温感效果是两种作用的综合结果:(1)由于发射药和钝感剂在不同温度下膨胀系数的差异,导致低温下钝感剂和发射药之间界面产生空隙,从而增加了发射药的低温燃面;(2)对于多孔钝感发射药,其低温破孔机理也发挥了一定的降低温度系数的效果.     

NG含量对改性单基发射药燃烧性能的影响

以高氮量5/7单基发射药为基体药粒,通过先浸渍吸收NG、后吸收聚酯钝感剂NA的两步工艺制备出改性单基药,在制备过程中,NA含量恒定,浸渍NG的质量分数为5%、10%和15%,制备出3种NG含量的改性单基药样品RN-a、RN-b和RN-c。采用密闭爆发器试验和30mm弹道炮内弹道试验,研究了NG含量对改性单基药燃烧性能的影响。结果表明,所制备的3种改性单基药样品的燃烧渐增性均优于基体药;在保持最大膛压不增加的情况下,弹丸初速较5/7单基药装药分别提高36.9、91.7和57.4m/s。在制备工艺过程中,通过调节NG的含量,能够改善改性单基药的燃烧性能,实现大幅度提高炮口初速的目的。     

80年代美国发射药发展概况

简要回顾50年代以来各国新型发射药配方研制发展概况。着重介绍了美国80年代研制成功的新型发射药配方与性能,较详细地叙述了XM39、LOVA发射药研制发展过程和今后的发展动向,同时也介绍了文献刚公开发表的、用于155mmM203A 1发射装药中XM41三基发射药。     

加固参数对加固发射装药燃烧的影响——第一阶段

已广泛开展加固和装药设计参数对高装填密度加固装药燃烧性能影响的研究。本文论及密闭爆发器技术,其目的在于尽可能用定量的方法获得加固装药主要变量对燃烧性能的影响。为了确定粘结剂组成和加固对燃烧性能的影响,用三种形式的IMR4895发射药在密闭爆发器内进行试验:(1)松散,不包复的发射药;(2)松散的,用胶/丙酮或用胶/苯二甲酸二丁酯(DBP)型的粘结剂包复的发射药;(3)用每一种粘结剂成分加固的发射药。本文对三种不同发射药的压力对时间和dp/dt对P/P_(max)曲线进行比较。由此可计算出有效燃速与压力的关系和画出相应的曲线。此外,从实验及结构数据中可算出有效燃烧表面积。也可以计算出三种形式发射药的相对速度(RQ)和相对力(RF)。粘结剂的组成极大地影响加固装药的燃烧性能。本文详细讨论了加固对加固装药燃烧性能的影响,也提出了将来的工作计划。