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.     

微细石英玻璃管中B/KNO3的燃烧特性

利用高速摄影手段,对微细石英玻璃管中B/KNO3的燃烧特性进行了研究.结果表明:B/KNO3在内径尺寸为1.0mm及以上时能够稳定燃烧,燃速符合几何燃烧定律;而当内径为0.5mm时,燃烧特性改变,此时燃速随时间呈线性增长规律;分析了产生反常燃烧的原因,主要是由于微尺度下管道阻力导致燃烧产物积累,管内气压升高,从而加速了...     

微细圆管中B/KNO3燃烧特性分析

为了解微细圆管中点火药的燃烧特性,采用高速摄影技术对微细圆管中B/KNO3的燃烧进行实验研究,结果表明:管壁热损失和管道阻力是影响微细圆管中B/KNO3燃烧稳定性的主要因素。圆管内径越小,管壁热损失和管道阻力越大,燃烧越不稳定。B/KNO3在内径1.0～2.0 mm石英管中稳定燃烧、燃速变化微弱。燃烧室压强为0.1～4.0 MPa时,B/KNO3燃速随压强增加,但并不符合燃速指数规律。当石英管内径减至0.5 mm时,燃烧不稳定,燃速随时间延长而变大;圆管内径进一步减小,产生击穿现象导致火焰熄灭。研究还表明在一定壁厚范围内,燃速反比于壁厚。     

樟脑钝感发射药燃烧性能参数测试与计算

首先利用密闭爆发器测定了已经在弹药中贮存5年的樟脑钝感发射药的dP／dt曲线,然后利用内弹道方程进行了计算．通过试验和计算得到了火药力、余容、最大燃烧压力、燃烧时间以及其他燃烧性能参数．结果表明,该发射药经过贮存后燃烧性能满足使用要求．     

激光对B/KNO3药剂作用现象的研究

通过激光点火性能试验、电镜扫描分析(EMS)、差热分析(DTA)研究了激光与B／KNO3点火药相互作用过程中药剂表面的烧蚀情况，以及溅射物质在激光点火中所起的作用。研究结果表明，激光烧蚀药剂时，一部分药剂分子会溅射出药剂表面，损失凝聚相的能量。通过在药剂中加入酚醛树脂和表面压加薄膜，阻止了烧蚀物质的溅射和减少凝聚相能量的损失，提高了药剂的激光点火感度，小激光能量时也缩短了药剂的点火延迟时间。     

黏结剂对B/KNO3微笔直写样品成型效果及燃烧性能的影响

为了设计点火燃烧性能良好且兼容微笔直写工艺的B/KNO₃(BPN)点火药配方,分别以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯(F₂₃₁₁)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(F₂₆₀₂)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯(F₂₄₆₁)、乙基纤维素(EC)、硝化纤维素(NC)、PVDF/NC为黏结剂,设计和制备了7种BPN基点火药油墨,并采用微笔直写装药工艺直写成型,考察了黏结剂种类对样品成型效果、点火燃烧特性和热分解特性的影响。结果表明,黏结剂组分的变化会导致BPN油墨的稠度指数表现一定的差异性,其稠度指数顺序为EC/B/KNO₃>PVDF/B/KNO₃>PVDF/NC/B/KNO₃>NC/B/KNO₃>F₂₃₁₁/B/KNO₃>F₂₆₀₂/B/KNO₃>F₂₄₆₁/B/KNO...     

可燃药筒材料高压燃烧性能的测量与计算

为研究可燃药筒材料高压燃烧特性,采用密闭爆发器测量系统,开展了某可燃药筒材料燃烧性能试验,得到实际燃烧过程的压力-时间曲线。在此基础上,建立定容工况下可燃药筒材料高压燃烧的理论模型,并进行数值计算,获得某可燃药筒燃烧性能参数、燃速指数和燃速系数,得到了可燃药筒材料燃速与压力的关系式。研究结果对改进大口径模块装药的可燃药筒设计具有一定的参考价值。     

环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响

为研究环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响,采用称重法得到了某抽滤模压型可燃药筒的吸湿特性;对不同环境湿度下吸湿饱和的可燃药筒进行了密闭爆发器实验,分析并讨论了环境湿度对可燃药筒的定容燃烧特性的影响规律。结果表明:该种可燃药筒具有较强吸湿能力,且随环境相对湿度增加,药筒平衡吸湿量增加,燃烧结束时间增长,最大压力以及火药力均降低,余容显著升高;环境湿度是可燃药筒燃烧性能的重要影响因素之一,保证一定的储存环境湿度有利于提高可燃药筒的内弹道稳定性。     

绕丝可燃药筒吸湿性及其对燃烧性能的影响

为研究环境湿度对可燃药筒定容燃烧特性的影响,用称重法研究了某绕丝型可燃药筒的吸湿特性,对在不同环境湿度下吸湿饱和的药筒试样进行了密闭爆发器实验。结果表明,绕丝可燃药筒具有较强吸湿能力,且随相对湿度增加而增加。当相对湿度为89.0%时,其平衡吸湿量为2.89%。在装填密度为0.20 g·cm-3时,随相对湿度增加,药筒燃速大幅降低,燃烧结束时间由2.40 ms延长至3.30 ms,最大压力由189.75 MPa下降到174.32 Mpa; 火药力由756.62 kJ·kg-1下降至649.33 kJ·kg-1,余容由1.01 L·kg-1上升至1.30 L·kg-1。     

燃烧灰烬对可燃药筒特征量的影响

在利用密闭爆发器进行可燃药筒燃烧性能试验时会产生一些燃烧灰烬,不满足燃烧状态方程推导过程中“固体火药全部转变为气体产物”这一假设,而可燃药筒火药力、余容的处理方法即建立在此假设之上。针对此问题,使用该处理方法得到更准确的可燃药筒火药力、余容表达式以指导火炮内弹道设计,引入了一个与燃烧灰烬质量相关的修正系数,对该处理方法进行修正,并推导得出了火药力、余容修正后的求解式。针对某批次可燃药筒的爆发器试验,应用修正后的求解式计算出火药力、余容。计算结果表明:与原处理方法相比,考虑燃烧灰烬的影响对可燃药筒火药力修正量较小,但对余容的修正量较大。     

弹道特征参数计算及密闭燃烧压力实验

为了确定输出条件下燃气做功元件装药参数，用VLW状态方程计算了点火药和主装药的火药力、余容，结合诺贝尔-阿贝尔方程，对不同输出特性做功元件的装药参数进行了设计，容积为Icm^3的做功原件压力输出试验结果表明：点火药(B／KNO3)为0．2g、主装药(RDX)为0．0995g时，做功元件输出最大压力平均值为179MPa，与设计值192MPa接近；点火药(B／KNO3)为0．2g、主装药(RDX)为0．199g时，做功元件输出最大压力平均值为348MPa，与设计值384MPa接近。     

热通量测量在B/KN03点火药装药结构设计中的应用

固体火箭发动机点火装置的设计优化通常依靠它与发动机进行匹配试验来确认。匹配试验周期长、费用高,如果辅以热通量的测量,可以减少匹配试验次数,降低试验成本,缩短设计周期。依据热通量测试原理,制作了箔式铂热通量计和固体火箭发动机电点火具热通量测试装置。对3种不同药型的B/KN03点火药装药进行瞬态和轴向热通量分布的测量和分析,在此基础上确定了某空空导弹点火发动机电点火具B/KN03点火药装药的药型,并且通过点火发动机匹配试验验证了装药结构设计的合理性。     

HNS炸药爆燃特性研究

试验探索和研究了在小尺寸装药条件下和在硼/硝酸钾钝感点火药的点火能量作用下HNS炸药的爆燃特性，进一步分析了HNS炸药发生爆燃的影响因素，对HNS炸药的点火机理进行了分析和探讨。     

硼/铅丹烟火药剂燃烧性能的研究

本文测定了不同配比的硼,铅丹烟火药剂的燃速、燃烧反应热等参数,通过差热分析、X射线衍射分析等方法,对其燃烧性能进行了研究并对产生差异的原因进行了讨论。结果表明：硼粉质量分数达3．0％以上时,易发火,点火能力较强,趋近于1．0％时点火能力明显减弱。     

硼系延期药燃烧特性分析

采用高速摄影技术对B/BaCrO4延期药的燃烧特性进行实验研究,结果表明:B/BaCrO4延期药的燃烧过程由一系列脉动燃烧组成,燃烧过程中存在明显的气体流动,并且生成熔融状液滴或层状燃烧产物;产物对气流的阻力作用导致燃烧表面处压力大于环境压力,达到固体产物强度时,产物剥离燃烧表面,并且随着气流流动;B含量为14%的B/BaCrO4延期药燃烧形成的层状物层厚为1.2 mm,剥离周期为17.8 ms;B含量为8%~16%时,B/BaCrO4延期药的燃速随着B含量的增加而增大。     

硼/硝酸钾点火药燃烧转爆轰的应用

为实现由一级爆轰信号转换为燃烧（延时）,再由燃烧转爆轰的作用过程,设计了由硼/硝酸钾为装填材料的串联战斗部用延时起爆装置,研究了燃烧转爆轰的影响因素,并通过试验对延时起爆装置的起爆威力的判定进行分析和探讨。结果表明,在同样约束和装填条件下,硼/硝酸钾的装填密度是影响燃烧转爆轰的重要因素;同时,应在铅板试验的基础上,结合随进弹的战斗部破片回收试验结果来对延时起爆装置的起爆威力进行判定。     

基于新型半导体激光系统的B/KNO3/PF点火特性

为了研究点火系统的发火性能和点火特性,设计了一种新型可自检半导体激光点火系统和以微米级B/KNO3/酚醛树脂(PF)为装药的激光点火器。采用热重-差示扫描量热技术(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、激光反射率和发射光谱等测试获取了药剂的形貌尺寸、元素分布、热性能、激光吸收效率和药剂粒子激发谱线等性能参数;通过激光点火系统启动点火器发火研究了激光脉宽对B/KNO3/PF药剂发火性能和点火特性的影响。结果显示:较大PF质量比(4.8%)的和较小颗粒(平均粒径6.97μm)的B/KNO3/PF药剂在DSC曲线中起始反应温度降低,放热量增加。点火器点火启动分为一次点火和二次点火两个过程,激光脉宽对点火器的点火特性有显著影响。当激光脉宽为5 ms和10 ms时,点火器能够正常发火,其50%发火能量分别为6.23 mJ和12.54 mJ。通过调节激光的脉宽和能量,获得点火器的一次点火延迟时间为3.50~4.69 ms,二次点火延迟时间为7.23~8.08 ms,火焰持续时间为58~83.5 ms;当激光脉宽为2 ms时,激光点火系统无法激励点火器正常发火。这种特性与半导体脉冲激光能量输出规律相符合。