一种新型点火药的性能研究

为克服黑火药存在的不足,研制出一种新型高能点火药,通过黑火药、新型点火药在吸湿性、燃烧性能、安全性能及输出特性等方面的对比试验,从理论上分析了该点火药的性能特点。结果表明:和黑火药相比,新型点火药爆热高、吸湿性小、燃烧后残渣量少,组分相容性良好;并且,点火的瞬时性和点火强度优于黑火药。     

炭的品种对黑火药燃烧速度的影响

对用木炭和／或石炭制成的黑火药的燃烧速度进行了对比试验，确定了两种体系的燃烧模型，并从应用的角度对混合体系的燃烧速度进行了测试、分析。     

低压环境下高密度压实黑火药柱燃速规律研究

黑火药是一种经典的点火药,但其在低气压环境（高空）下的燃烧性能却鲜有研究。为了了解黑火药的低压燃烧性能,采用光-电靶法测试了不同药柱密度、不同温度和不同低压条件下高密度压实黑火药柱的燃速。研究结果表明,黑火药柱的燃速随环境压力的下降快速变小,燃速与环境压力呈线性关系。当环境压力下降到20 kPa时,黑火药柱会出现瞎火或断火的现象;药柱密度增大,黑火药柱燃速逐渐变小,药柱密度对黑火药柱燃速的影响会随着环境压力的降低逐渐变大;温度升高,黑火药柱的燃速缓慢变大,同时温度对黑火药柱燃速的影响会随着环境压力的降低逐渐变小。也就是说,低压环境中,环境压力对黑火药柱燃速的影响比药柱密度和温度对黑火药柱燃速的影响要更大。通过双因素的数学拟合,建立了黑火药柱的燃速随环境压力和温度的变化规律。     

水在黑火药中的作用

测试了9种含水量下黑火药的输出特性曲线.通过对比曲线的增长过程,明确了水在黑火药燃烧过程中的作用,并由输出压力的对比,确定了作为点火药使用时黑火药的最佳含水量和最大允许含水量.     

火工烟火药剂燃烧火焰多光谱辐射测温技术研究

为了准确测量火工烟火药剂的燃烧火焰温度,根据多光谱辐射测温技术的工作原理研制了多光谱高温计;基于二次测量的数据处理方法,得到了燃烧火焰的真实温度.以黑火药为例,采用多光谱高温计对其燃烧火焰的辐射能量进行了测定,应用二次测量法对测得的数据进行迭代计算,从而得到黑火药燃烧温度.实验表明,该多光谱高温计能够很好地应用于火工烟火药剂燃烧温度的测定,且具有高稳定性.为火工烟火药剂燃烧特性的研究奠定了基础.     

黑火药的防潮包覆技术研究

采用表面包覆法,从材料选择、含量匹配、工艺参数优化等方面研究黑火药的包覆技术,利用扫描电镜对包覆后药粒的微观形貌进行了表征,并就包覆前后黑火药的感度和燃烧性能进行了对比研究,结果表明GZ-1型硅脂在黑火药表面形成均匀、完整的包覆层;包覆后点火药的吸湿性降低了58%,撞击感度、摩擦感度和静电感度分别降低了60%、57%和56%,而火焰感度、输出性能与包覆前的药剂相当.     

一种烟花用微烟发射药的设计及其性能

烟花用发射药主要是黑火药,黑火药燃烧过程中产生大量烟雾,严重影响烟花的观赏效果,造成环境污染.为解决烟花发射过程中产生烟雾量大的问题,设计了一种新型微烟发射药,其各组分配比为:NC 77%,NH4CIO41 3%,端羟基聚丁二烯(HTPB)5%和钝感剂5%,对微烟发射药和黑火药的点火与做功能力、烟雾性能及机械感度进行了...     

点火具装药状态对其工作过程能量释放特性的影响规律

为了研究火箭发动机传统颗粒型点火具工作过程中点火药与包装纤维素材料的相互作用,及其药型结构对能量释放特性的影响规律,制备了系列点火药/纤维素复合样品,并采用同步热分析(DSC-TG)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)联用仪,研究了纤维素外壳对点火药热反应性能的影响。在此基础上,利用模拟点火腔研究了装药结构、装药量及配方组成对能量释放过程及燃温分布的影响规律。主要通过高速相机和高速红外热像仪获得了不同点火具的火焰结构及火焰温度分布,并与采集的压力数据进行了关联。结果表明：纤维素壳体会降低黑火药和Mg/PTFE点火药的总凝聚相反应放热量,当纤维素含量为33.33%时,2种点火药的总放热量分别降低了66.36%和29.98%,然而B/KNO₃点火药的放热量却提高了2.39倍。气相分解产物和燃烧凝相产物分析表明纤维素并未改变黑火药和Mg/PTFE热反应路径。模拟点火过程研究表明,药型为大圆柱体形装药量10 g的黑火药点火具在点火燃烧过程中会发生预点火现象,点火药生成大量气体携带部分未着火颗粒先破壳再实现点火。纤维素壳体起到了一定的增压效应,为初始火焰的建立奠定了压强基础。装...     

KNO3/C6H5NO3/NC点火药研究

运用最小自由能原理,设计了KNO3/C6H5NO3/NC体系烟火药配方。从热分解过程、感度、燃烧性能对比等方面探讨了新型药剂代替黑火药使用的可行性。与黑火药相比,对硝基苯酚点火药的机械、静电感度降低,增加了制造和使用过程的安全性,燃烧热增加57%,作功能力提高40%,改善了其燃烧热力学性能,在中心传火管中作为主装药使用时,膛内负压差降至-20MPa,提高了内弹道性能的一致性和发射安全性。     

乳化炸药局部引燃实验研究

为了研究乳化炸药局部燃烧特性,根据法国燃烧转爆轰试验方法和美国燃烧转爆轰试验方法,在钢管中,对膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药进行局部引燃试验,试验结果发现药温对于乳化炸药的燃烧有着重要的影响。无论是黑火药还是电热丝引燃,乳化炸药都没有实现燃烧波的传播。结果表明,在常压下乳化炸药局部燃烧不能实现燃烧波的传播,乳化炸药的燃烧存在最小临界燃烧压力。     

一种新型点火药的性能研究

通过对黑火药、混合型点火药在吸湿性、燃烧性能及输出特性等３方面的对比试验,分析两种药剂作为点火药使用时点火性能方面的差异,并对其使用范围提出了看法     

Mg-Al/黑药高能点火药研究

为了解决黑药在点火能力、吸湿性等方面存在的问题,制备以黑火药组分为基础,以Mg-Al合金粉为燃烧剂,硝化棉为粘结剂的新型高能点火药,并对其性能进行了测试分析;结果表明:该新型高能点火药与黑药相比燃烧热增加75%,比容增加80%,火焰感度、机械感度有所下降,吸湿性有所降低。     

碳对无定形硼颗粒的点火燃烧特性影响

碳是硼一次燃烧产物的主要成分,对硼的二次点火燃烧有重要的影响。采用热重差示量热扫描(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)和激光点火试验系统研究了不同配比的碳对无定形硼颗粒点火燃烧特性的影响。试验采用的硼、碳混合样品碳含量分别为0%、10%、20%、50%和100%,结果表明,碳的添加降低了样品加热过程中的增重量。碳含量对加热过程的影响是复杂的。当样品的碳含量不大于10%,样品的氧化反应推迟,放热量增加。当样品的碳含量进一步升高,又会使样品的氧化反应提前,放热量减少。在氧气气氛下,随碳含量的增加,样品的燃烧峰值强度减弱,燃烧时间从2436 ms增加到2909 ms,但碳对样品的点火时间的延迟较小,最多不超过3 ms。样品燃烧产物呈黑色块状固体,主要成分有氧化硼和单质碳等。对样品燃烧产物的分析表明,样品的点火燃烧反应并不充分。     

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。     

瞬态分光辐射仪在烟火药剂燃烧性能参数测量中的应用

简要地介绍了瞬态分光辐射仪的结构及测量原理。用该仪器测量了军用黑药、绿光剂、黄光剂、燃烧剂、曳光剂等几种药燃烧过程的相对辐射功能分布、色度参数和发光强度等主要物理参数。     

枪发防暴弹增程技术的设计与实现

为实现远距离射程,将火箭作用原理应用到防暴弹结构设计中,在弹体结构基本不变的情况下,通过改进弹体堵头结构,实现了防暴弹射程大幅度提高。试验结果表明堵头燃烧室装填2g黑火药可使实际射程比原防暴弹提高60%。此增程技术简单可行,效应显著,为防暴弹射程指标的提高提供了有效的技术手段。     

铝粉粒度和含量对NEPE推进剂燃烧产物颗粒阻尼的影响

为研究铝粉粒度和含量对NEPE推进剂燃烧产物颗粒阻尼的影响,采用密闭弹燃烧法收集了NEPE推进剂的凝相燃烧产物并开展粒度分析,根据Culick线性颗粒阻尼理论计算了燃烧产物对声不稳定燃烧的颗粒阻尼。结果表明,铝粉的粒度和含量均显著影响NEPE推进剂燃烧产物对声不稳定燃烧的颗粒阻尼,主要是由于铝粉粒度和含量影响了凝相燃烧产物的粒度分布。对一定频率声不稳定燃烧,凝相燃烧产物中粒径处于[1/2D_(opt),2D_(opt)](D_(opt)为最佳颗粒粒径)区间的颗粒质量分数越高,燃烧产物的颗粒阻尼效率系数越大,产生的颗粒阻尼越大。燃烧产物中凝相燃烧产物的质量分数是决定颗粒阻尼大小的因素之一,与推进剂中铝粉含量呈正相关。     

黑火药圆筒混合机的设计原理与参数影响

为了能够安全高效生产黑火药,在阐述黑火药制备过程的基础上,提出一种圆筒混合机制备黑火药方案。建立药剂受力模型和运动计算模型,分析药剂在滚筒不同转速下的受力情况与运动规律,得到了药剂的运动方程和落点速度,并采用安全性监测系统进行远程监控。结果表明：该方案能实现对烟火药的粉碎与混合操作,以及人机隔离和无人化生产,达到了预期的设计要求。