环境湿度对可燃药筒吸湿性及燃烧完全性的影响

采用称重法研究了某卷制可燃药筒的吸湿特性。通过密闭爆发器实验,测试了在不同环境湿度下吸湿饱和的可燃药筒样品的附着性残渣和沉降性残渣大小。结果表明,可燃药筒在潮湿环境中的平衡吸湿量随环境相对湿度的增加而增大,当相对湿度为90%左右时,其含湿量接近2%,与参比发射药具有相近的吸湿特性;当相对湿度接近70%时,药筒的残渣生成量最大,燃烧最不完全。     

模压可燃药筒的孔隙结构分析

采用5种测试仪测定了两种可燃药筒的真密度和表观密度,用氮气吸附法和压汞法对两种可燃药筒的孔隙结构进行了表征,研究了药筒的孔隙率、比表面积、孔容和孔径分布.结果表明,振实密度法和气体置换法可用于测定可燃药筒的表观密度和真密度,药筒的孔以狭缝形和楔形孔为主,孔径分布较宽.压汞法可用于可燃药筒的孔结构分析,测得可燃药筒的孔隙...     

微气孔球形药的定容燃烧性能

采用密闭爆发器实验对微气孔球形药的定容燃烧性能进行了研究.结果表明,随着堆积密度的减小,孔隙率相应提高,压力上升速率加快,孔隙率与表观燃速系数呈指数关系;随着堆积密度的降低,动态活性曲线的峰值逐步提高,并表现出显著的燃烧渐增特性.     

EI发射药的燃烧特性

为研究EI发射药的燃烧性能,基于EI发射药的制备过程及药形结构特征,对EI发射药的浸渍层分布、燃烧过程中药型尺寸及能量特性的变化进行了理论分析和实验验证.建立了EI发射药的燃速计算数学模型.制备了NG浸渍量分别为10％和15％的EI-1和EI-2样品.进行了密闭爆发器试验、显微切片照相.结果表明,NG浸渍量为15％时,火药力提高了10.14％,浸渍深度为0.168 mm;根据实验数据计算EI发射药的u-p曲线,150 MPa前EI发射药的燃速高于单基发射药,在150 MPa后两者重合;由L-B曲线知EI-2发射药的燃烧渐增性较好.只要NG浸渍量和聚酯浸渍量配比合适,EI发射药的火药力和燃烧渐增性在一定范围内可以同步增加.     

LOVA发射药点火燃烧性能

制备了含有两种不同黏结剂的低易损性发射药(即LOVA发射药),并应用点火燃烧模拟装置与密闭爆发器对其点火燃烧性能进行了研究。结果表明,LOVA发射药难点火,但在点火药中添加高氯酸铵后可有效改善LOVA发射药的点火性能。LOVA发射药燃烧具有燃速系数低、燃速压力指数高等特点。     

多层发射药的燃烧特性

利用已建立的圆环状多层发射药燃烧模型得到多层发射药的理论燃烧猛度Γ-Ψ曲线,并通过密闭爆发器实验测试了不同结构的多层发射药的静态燃烧性能,讨论了结构对多层发射药燃烧渐增性的影响。结果表明,火药燃去量处于0.2~0.8时,实验L-B曲线与理论Γ-Ψ曲线之间有着相同的变化趋势;过大(或过小)的内外层燃速比K和缓燃层厚度比X均对多层发射药的燃烧渐增性不利,只有在合理的范围里选择,多层发射药的燃烧渐增性才会呈现增强的趋势;随着药片宽厚比W的增大,多层发射药表现出恒面燃烧的特征,燃烧渐增性变佳。     

半可燃药筒竖放状态下的应力应变与结构强度分析

针对半可燃药筒在竖向放置过程中可能出现的受力变形问题,建立了力学模型.采用三维非线性有限元理论对药筒的接触变形进行了计算,得到了药筒的应变、应力分布规律和半可燃药筒结构强度的数值预测.结果表明,在竖放无载荷的情况下,筒体在变直径区域产生应力集中,与金属底座的交界处应力最大.半可燃药筒的筒体变形量较大,金属底座各处的变形量几乎为零.筒体与金属底座上的最大应力远小于材料的许用应力,因此筒体结构和金属底座是安全的.     

燃烧催化剂对太根发射药燃烧性能的影响

将燃烧催化剂引入太根发射药中,利用密闭爆发器静态燃烧实验研究了这些燃烧催化剂对太根发射药燃烧性能的作用效果.结果表明,某些特殊的燃烧催化剂,可较好地降低该类发射药局部燃烧压强范围内的燃速压强指数,降低压强指数的压力范围与所用催化剂的种类有关.研究还发现,邻苯二甲酸铅有缩短太根发射药燃烧时间、提高燃烧速度、增加气体生成猛度的作用;含铜金属盐有抑制太根发射药燃气生成猛度的作用.     

一种低易损固体发射药的等离子体点火及燃烧特性

采用密闭爆发器实验对低易损性(LOVA)发射药等离子体点火和燃烧性能进行了实验研究,通过分析P-t曲线和dP／dt-P／P-曲线的变化规律,探讨了等离子体对该种火药作用机理,以便进一步研究它用于电热化学炮发射试验中的装药结构和增强燃烧的机理。     

硝酸异丙酯对单基发射药燃烧性能的影响

为研究硝酸异丙酯对单基发射药燃烧性能的影响,用密闭爆发器测试了加入硝酸异丙酯后单基发射药的燃烧性能。通过分析p-t曲线,得到最大压力、燃烧时间、气体生成猛度、压力全冲量、火药已燃百分数、火药力和余容等燃烧特性参数以及燃烧速度与压力之间的关系。结果表明,硝酸异丙酯使发射药的燃烧速度加快,燃烧时间缩短,燃速系数增大,压力指数减小。     

小口径模压可燃药筒的结构与性能

为改善可燃药筒的燃尽性,在可燃药筒基础配方的基础上添加含能纤维,通过抽滤模压工艺制备了3个小口径可燃药筒,并采用压汞法、密闭爆发器、力学试验与射击试验分别对可燃药筒的孔结构特性、燃烧特性、力学性能、弹道性能等进行了研究。结果表明,可燃药筒的孔结构以狭缝形和楔形孔为主,孔径分布较宽,压汞法测得的可燃药筒的孔隙率大于25%、总孔容超过0.25cm3/g、比表面积约为20m2/g。添加耐热涂料后可燃药筒在400℃的香烟感度超过6s。含能纤维有利于提高药筒的孔隙率和能量,燃烧速度增大,并缩短燃烧结束时间,可明显改善药筒的燃尽性。可燃药筒与十九孔火药组成装药的射击试验表明,含能纤维的加入能够提高药筒装药的弹道性能。     

指示剂带在半可燃药筒硝酸酯检测上的试验研究

根据半可燃药筒在长期储存过程中硝酸酯的迁移原理,提出一种利用指示剂带检测硝酸酯迁移量的方法。文章给出了指示剂带的组分及制作方法,进行了初步的试验验证。试验结果表明,检测原理正确、方法可行。     

碳纤维增强微孔可燃壳体的制备及性能研究

为改善以黑索金(RDX)为含能组分、二醋酸纤维素(CA)为黏结剂的可燃壳体的力学性能,在此基础配方上添加适量碳纤维(CF),然后通过超临界二氧化碳(SC-CO2)发泡技术制备了微孔可燃壳体;采用扫描电子显微镜和落锤冲击试验机,分别研究了发泡前后可燃壳体的断面形貌和力学性能。结果表明,添加适量的CF,可提高可燃壳体的冲击强度,且冲击强度随着CF添加量的增大而增大;当CF的质量分数为1.0%时,未发泡可燃壳体的力学性能最优,冲击强度由5.11kJ/m²提高到8.20kJ/m²,增幅达60.47%;增大饱和压力、发泡温度和发泡时间都能够增大泡孔直径,但发泡温度高于130℃会导致泡孔合并;发泡将降低壳体的力学性能,但采用受限发泡制得的可燃壳体的冲击强度优于自由发泡法,当发泡时间为180s时,受限发泡的冲击强度由自由发泡时的5.93kJ/m²升至6.34kJ/m²。     

黏结剂对可燃传火管性能的影响

为研究黏结剂对可燃传火管性能的影响,分别采用惰性黏结剂、含能黏结剂、惰性/含能混合黏结剂和惰性黏结剂/RDX混合物,以卷制工艺制备了4种可燃传火管,测试了其力学性能和定容燃烧性能。结果表明,与制式可燃传火管相比,全部采用含能黏结剂可使可燃传火管的定容燃烧灰分降低69.0%,但拔断力、压缩力和耐压强度分别下降了52%、68%和60%;采用惰性黏结剂/RDX(质量比90∶10)混合物时,可燃传火管的力学性能基本不变,定容燃烧灰分降低12.2%;采用惰性/含能混合黏结剂(质量比为50∶50)时,可燃传火管的燃速和燃烧完全性得到改善,力学性能下降幅度较小。     

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。     

硝胺单元推进剂的燃烧性能研究

测定了HMX、RDX和CL-20三种硝胺的热分解行为,对硝胺单元推进剂的能量进行了理论计算,并采用固体推进剂燃烧过程测定系统对硝胺单元推进剂的燃烧性能进行了测定,分析了硝胺单元推进剂的燃烧机理.测试结果表明,CL-20的热分解温度较低,其能量较高,燃烧速度约为mMX的2倍,压力指数与HMX、RDX的压力指数相当.     

RDX基可燃材料的热力学性能,非等温反应动力学及安全性研究

用TG和DSC研究了RDX基微孔可燃材料的热行为,用非等温DSC研究了其放热反应动力学,用Kissinger和Ozawa方法计算了可燃材料的动力学参数;基于Kissinger方法,研究了组分间的相容性;采用耐热和吸湿试验进行了微孔可燃材料的耐热性和吸湿性评价.结果表明,可燃材料的分解被看作是两步反应:第一阶段是吸热熔融反应,无质量损失,第二阶段是放热反应,有质量损失;用Kissinger和Ozawa方法得到的活化能相近,可燃材料的活化能均低于纯RDX的分解活化能;黏结剂PMMA、CA与固体填料RDX相容性好,相容性等级为1级;热爆炸临界温度与RDX相近.新型微孔可燃材料的其他性能优于传统可燃材料.