发射药等离子体点火与常规点火性能的比较

为研究等离子体点火与传统点火方式在点燃发射药机理方面的主要差别,利用等离子体点火中止燃烧装置,分别在等离子体点火和常规点火(黑火药及2/1樟)条件下,测得了太根药、单基药及硝胺药等发射药的燃烧中止压力-时间曲线.研究了等离子体点火方式下电能的输出曲线和作用过程特点;计算了不同点火方式下的点火能量;分析了发射药的点火方式对点火延迟时间的影响.结果表明,等离子体高能粒子射流的温度、能量、压力及速度等相关参数在喷孔的轴向和径向呈衰减分布.与传统的点火方式相比,等离子体点火方式能在较低的点火能量下缩短点火延迟时间.     

梯度硝基发射药的设计原理与实现方法

为实现发射药能量释放高渐增性,根据枪炮内弹道学原理提出梯度硝基发射药(NGDP)的概念,并论证NGDP能量释放渐增性的基本原理。与传统钝感发射药相比,NGDP氧平衡较高,理论上具有低烟雾、低残渣特征。基于最小自由能算法,分析邻苯二甲酸二丁酯、樟脑和二硝基甲苯钝感的发射药与NGDP燃烧产物中可燃组分(CO、H₂)的含量,发现NGDP燃烧产物中可燃组分含量最低。阐述了NGDP的制备过程,通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪以及激光共聚焦显微拉曼光谱仪表征NGDP的微观结构;进行密闭爆发器实验,证实了NGDP具有能量释放高渐增性。结果表明,NGDP是一种有别于现有制式发射药的新型发射药,有望消除或者减少传统表面钝感、包覆发射药存在的烟雾、火焰、残渣、储存稳定性等诸多问题。     

低敏感高能发射药等离子体点火研究动态

介绍了发射药等离子体点火的试验、机理和模型研究的最新进展。分析了等离子体点火技术应用于低敏感高能发射药的可行性,提出了开展低敏感高能发射药等离子体点火研究的概念框架、关键内容以及相关技术措施等。低敏感高能发射药等离子体点火研究应该充分利用电热化学炮中等离子体点火技术的研究成果。在深刻认识低敏感高能发射药特殊配方与等离子体相互作用规律的基础上,合理进行等离子体能量输出功率调控和点火结构设计。     

一种具有高低压药室装药药盒的设计研究

基于智能地雷发射系统用发射药盒的高低压药室理论模型,得到了一种采用多孔金属壳体作为主体,以铝盒为衬垫的装药药盒,对药盒衬垫材料及其厚度,以及气体流出孔的数量、尺寸和位置进行对比试验.试验结果表明,药盒衬垫选择0.3mm 的铝带,气体流出孔数量为24、大小为φ6mm 时能较好地改善武器系统的内弹道性能.该设计使火药利用率高、装药燃烧完全、武器系统承受的压力较低,从而减小了燃烧室、发射管壁厚和武器系统的质量.     

高燃点发射药作为无壳弹装药的可行性分析

通过大量的实验研究,对高燃点发射药的配方、能量、耐热性能、燃烧性能、烧蚀性能以及弹道性能进行了分析,提出了高燃点发射药作为无壳弹装药的可行性意见。由惰性粘结剂、增塑剂和HMX组成的高燃点发射药能量略高于单基发射药,而爆温低于单基发射药;通过HMX固体颗粒尺寸和形状的控制,可使燃速压力指数控制在1．1左右;高燃点发射药的耐热性能通过在350℃下抗自燃模拟时间和爆发温度点试验,其结果明显优于单基发射药,烧蚀小于单基发射药;通过无壳弹装药弹道试验,其点火正常、燃烧安全、膛内没有留膛现象。GRDH高燃点发射药综合性能可满足无壳弹装药的要求。     

等离子体点火对高能硝胺发射药点火性能影响研究

采用等离子体点火的方法研究了高能硝胺发射药在不同等离子体射流条件作用下的点火特性,与常规点火方式的点火特性进行了比较,分析了不同点火方式下高能硝胺发射药的静、动态点火效果,并探讨了调节等离子体点火能量对发射药点火性能影响。试验结果表明：与常规点火方式相比,等离子体点火延迟时间明显缩短;增加等离子体点火能量会使发射药点火时间短、燃烧速度快;密闭爆发器中,随着发射药装填密度增大,点火和燃烧时间均变短;受等离子体射流点火的影响,等离子体点火膛压曲线上升前期坡度比常规点火膛压曲线陡,对发射药点火燃烧影响更显著。     

改善单基发射药内弹道性能的途径研究

为了改善单基药的内弹道性能,从理论上分析了有效提高弹丸初速的途径,以6/7单基发射药为基础,采用浸渍-钝感两步法工艺,制备了不同钝感厚度的改性单基发射药,分析了改性单基发射药的能量水平、燃气生成规律、温度系数对内弹道性能的影响,并以30mm火炮为武器平台,进行了内弹道试验验证。结果表明:无论是理论分析还是内弹道试验验证,通过提高单基发射药能量、控制燃气生成规律以及降低温度系数等途径都能够有效地提高弹丸初速,与基础单基发射药相比,制得的改性单基发射药样品MSP-6/7-1、MSP-6/7-2在不增加膛内最高压力的基础上,能够使得弹丸炮口初速分别提高4.27%、5.41%。     

发射药能量与做功能力之间的关系

为了更加准确和客观地评价发射药的能量参数,采用内能法计算了不同组分发射药配方的热力学参数,研究了发射药燃烧气体在身管武器中的膨胀做功能力与热力学参数的相互关系。结果表明,发射药燃气产物的热力学性质对其膨胀做功具有较大的影响,传统的火药力或潜能能量参数与做功能力之间的关系并非完全一致。发射药在气体膨胀比大的武器上应用时,做功能力与潜能较为一致;在气体膨胀比小的武器上应用时,做功能力与火药力较为一致。     

子弹撞击对发射药易损性响应影响研究

选用单基药、双基药、太根药和硝基胍药等发射药,采用速度为(850±20)m·s-1的12.7 mm标准穿甲弹撞击样弹,研究子弹撞击机械刺激下发射药的易损性响应特性和影响因素.结果表明:子弹撞击对发射药的易损性响应程度与发射药能量水平无明显对应关系,但与其配方组分、药型以及子弹的穿透深度有一定关系;约束条件对发射药子弹撞...     

发射药及装药的清洁燃烧技术概述

针对武器设计中提高能量利用率和降低射击污染的要求,对发射药及装药的清洁燃烧技术研究进行了初步概述.分析了发射药及装药清洁燃烧技术研究的重要意义,以及射击污染的来源,认为发射药设计和装药设计的不合理性是射击污染的两个主要来源;实现发射药和装药清洁燃烧的可行途径主要有:优化发射药的配方设计,设计高渐增性药型发射药,装药结构...     

填充介质对火药装药爆轰性能的影响

为了研究火药颗粒在不同介质中的爆轰性能,在火药颗粒空隙中分别均匀填充水、氧化剂溶液、氧化剂凝胶,通过板痕试验及测时仪法研究了不同填充物对火药装药爆轰性能的影响,并与无填充物的装药进行了对比;测试了灌注液的氧平衡对火药装药水下爆炸能量的影响。结果表明,水、氧化剂溶液、氧化剂凝胶等密实介质的加入,有利于爆轰冲击波的成长及传播,装药的爆速逐渐增加。火药颗粒装药中填充含氧化剂的密实介质后,能稳定爆轰并具有良好的爆轰性能,爆速6.4 km·s~(-1)。随着氧平衡的提高,火药装药的水下爆炸能量逐渐增加,总比能量与其氧平衡存在显著的线性关系。与岩石乳化炸药、铵油炸药相比,含火药装药的比冲击波能较高,其值大于1.0 kJ·g~(-1),总比能基本相当。     

圆柱形带壳推进剂装药枪击响应特性

为研究某圆柱形带壳推进剂装药的枪击响应特性,设计了一种12.7 mm子弹撞击试验。利用高速摄影机记录带壳装药在子弹撞击下的响应过程,并测试不同距离、方位处的空气超压及壳体破片速度,同时进行带壳装药在理想爆轰条件下的数值计算,得到了带壳装药的能量释放率。一共开展了四次圆柱形带壳装药的枪击试验,前三次装药发生了爆燃反应,第四次几乎无反应。结果表明:子弹撞击位置对圆柱形带壳装药的反应和能量释放率有较大影响,当子弹垂直入射带壳装药轴线后,推进剂发生点火、冒烟、熄火和低压燃烧的时序响应,其相对能量释放率为1.146%;而当子弹撞击位置偏离轴线一定距离时,推进剂几乎无反应,其相对能量释放率仅为0.473%;推进剂的反应对壳体破片有加速效应,带壳装药发生爆燃反应时的破片速度可达428.6 m·s~(-1),而几乎无反应时的最高破片速度仅有70.1 m·s~(-1)。     

发射装药发射安全性评估方法

为解决高性能火炮发射装药发射安全性问题,对发射装药发射安全性评估方法进行研究。揭示了发射装药引起膛炸的机理,建立了发射装药燃烧与力学环境试验方法、发射装药动态挤压破碎试验方法、发射装药动态活度试验方法,并提出了发射装药发射安全性评估方法。该方法为科学评估发射装药发射安全性提供了理论依据与技术手段。     

增能钝感火药的热分解特性

用日本ＳｈｉｍａｄｚｕＤＳＣ－５０型示差扫描量热仪研究了增能钝感火药的热分解特性．分析了高氮量单基火药吸收硝化甘油及其钝感以后热分解性能的改变，讨论它们在加速老化过程中热分解特性的变化规律．并对高氮量单基火药、增能火药、增能钝感火药及其老化过程中的热分解动力学参数进行了估算，这为增能钝感火药燃烧性能的研究及装药结构的确定奠定了基础．     

一种无硫烟花发射药的开发及应用研究

利用模拟烟火药在定容、密闭条件下的数值计算方法,开发了1种以新型还原剂、硝酸钾为主的新型无硫烟花发射药配方。对该发射药的安全性能及使用性能进行测试,结果表明新型发射药的撞击感度、爆发点及静电感度安全性能均优于传统黑火药,且其压力上升速度、做功能力大于传统黑火药。     

一种随行装药的燃烧性能

为解决随行装药的点火延迟控制及能量释放稳定性问题,提出了一种新的随行装药方案,采用密闭爆发器与30 mm火炮试验对其延时机构的有效性、能量释放的稳定性及燃速进行了研究。结果表明：依托随行装药高密实性,延时机构可对随行装药点火延迟时间进行有效控制;主装药量一定,延时机构厚度存在较佳值,以获得较优的随行装药效应;试验结果基本稳定,初步验证了随行装药结构可靠,燃烧性能基本稳定,有较好的能量释放规律;随行装药具有较高的燃速、燃气释放速率,多-125发射药含量95%时,其燃速最大值是6/7发射药的46倍,最大动态活度达7.4 MPa^-1·s^-1. 改变随行装药中多-125发射药的含量,其燃速、燃气释放速率可调。     

新型螺压高能改性双基推进剂研究

介绍了一种以螺旋压伸成型工艺制造的新型五组元(NC-NG-DNTF-HMX-Al)高能改性双基推进剂及其主要性能,重点讨论了推进剂研制的关键技术。研究结果表明:3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)以及球形铝粉、奥克托今(HMX)的成功应用使得改性双基推进剂的能量性能获得大幅度改善;含能安定剂N-甲基对硝基苯胺(PNMA)的应用研究使推进剂不仅获得了优良的化学安定性,更进一步提高了推进剂的能量;含能催化剂的研究既保证推进剂具有良好的燃速特性,又对提高推进剂能量做出了更进一步的贡献。研制成功的新型高能改性双基推进剂综合性能优良,推广应用前景良好。     

发射药和推进剂在油田压裂中的应用

本文阐述了发射药及推进剂在能源工业中的特殊的应用技术.介绍了利用发射药和推进剂在油井中进行压裂的技术原理和装药设计技术,并典型地展示了部分油井的压裂效果。最后,就该技术研究目前所达到的水平,本文提出了几点看法。     

压实工艺对太根压实药柱定容燃烧性能的影响

将太根小粒药进行解体预处理后,利用升温直接模压法、丙酮热蒸汽软化法等压实成不同密度的药柱,然后对其进行表面组合钝感处理.利用密闭爆发器试验测试该压实药柱的定容燃烧性能,研究其静态能量释放规律及这3种压实工艺对其定容燃烧性能的影响.采用升温直接模压法和丙酮热蒸汽软化法制得的压实药柱的燃烧性能与散装药类似,而对压实药柱进行合适的表面组合钝感处理后,能较好地抑制起始燃烧阶段的燃气生成速率,采用的预解体技术能实现压实药柱的瞬间解体,解体一致性较好.