消焰剂对炮口烟焰的影响

采用硝酸钾、硫酸钾和新型有机消焰剂K-LXG、K-Rn等4种不同的钾盐作为消焰剂,通过球磨机研磨和过筛处理,制成不同粒度的消焰剂样品。以30 mm弹道炮为试验平台,以单基发射药为试验样品,通过三因素四水平的正交试验,进行消焰剂不同添加条件对炮口火焰和烟雾影响的试验研究,分析对比了4种不同消焰剂及其粒度大小和加入量对发射装药炮口火焰及烟雾的影响。正交试验结果表明,消焰剂种类是影响消焰效果的主导因素,在试验采用的装药条件下,最佳的消焰剂添加条件为采用K-Rn新型消焰剂,粒度采用标准筛B3筛处理的样品,加入量为装药量的C3%。     

一种提高点传火系统安全性的方法

为改善点传火的同时性、一致性,降低压力波,提高点传火系统的安全性,设计一种点传火模拟装置。用带有硝基软片管的药管结构替代传统的药包形式,进行点传火模拟试验,并对提出的3种试验方案进行模拟、讨论。实验结果表明:带有硝基软片管的药管结构能缩短轴向传火时间,维持较高压力,降低压力波,提高点传火一致性和发射装药点传火系统的安全性。     

等离子体对发射药烧蚀作用的机理研究(英文)

为了研究等离子体对发射药的点火燃烧作用机理,在Keidar教授处理烧蚀问题的双层动力学模型基础上,建立了用于描述等离子体对发射药烧蚀作用的物理模型和数学模型。研究了等离子体对SF-3发射药、GR5发射药及新型ETPE发射药的烧蚀作用,利用所获得的电弧等离子体特性参数与发射药的特性参数对烧蚀质量进行了数值模拟。结果表明,在较低的电弧等离子体能量作用下,理论计算结果与实验结果具有较好的一致性,所建立的模型能够反映等离子体对发射药的烧蚀作用过程。随着等离子体能量的升高,理论计算结果与实验结果之间的偏差逐渐加大,反应作用因素影响增强。3种类型发射药中,ETPE发射药对电弧等离子体的敏感程度最弱,SF-3发射药对电弧等离子体的敏感程度最强。     

改性单基发射药的燃速模型

为了研究以5/7单基发射药为基体药,硝化甘油(NG)为浸渍剂,聚酯为包复剂所组成的改性单基发射药的燃烧性能,对改性单基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。制备了NG浸渍量分别为10%和15%两个样品,进行了密闭爆发器试验、显微切片照相,用所建理论模型计算了试验结果。结果表明:NG浸渍量为15%时,火药力提高了10.14%,浸渍深度约0.168 mm,小于150 MPa,计算所得基体药u-p曲线高于改性单基发射药u-p曲线;大于150 MPa,两者u-p曲线重叠。当NG和聚酯在推进剂中的浸渍量分别为15%和2.5%时,在NG和聚酯浸渍量配比合适的条件下,改性单基发射药的火药力和燃烧渐增性在一定范围内可以做到同时增加。     

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。     

大长径比点传火管的点传火性能

设计了一种点传火模拟装置,对布质点火药包、用硝基软片管封装的点火装药两种点传火装药结构进行了点传火性能试验。结果表明,同一种点火药条件下,带有硝基软片管的药管结构能够将火焰传播速度从85m/s提高到144m/s;相同装填方式下,以黑火药和奔奈药条为点火药时,传火管的火焰传播速度为205m/s,比以黑火药为点火药时提高了42.4%。采用带有硝基软片管的药管、以黑火药和奔奈药条为点火药的点传火装药结构,能够显著提高传火管的传火速度、解决传火不畅问题,使大长径比点传火管具有良好的传火性能。     

基于多层发射药内弹道模型的软件设计与实现

建立了多层发射药内弹道模型,并以该模型为基础,采用MATLAB程序语言进行软件开发,介绍了软件体系的结构和程序流程,并用模块化思想提高软件的可扩展性和重用性;利用编制的软件对多层发射药内弹道过程进行仿真模拟计算,并将模拟计算结果与30 mm口径火炮的内弹道性能实验结果进行对比;结果表明:采用本模拟计算软件所得计算结果与试验结果吻合,具有较好的一致性,为多层发射药的内弹道性能研究以及发射药装药设计提供理论参考依据。     

颗粒模压发射药装药的点传火性能

以粒状高能硝胺发射药为基础药,经过表面钝感、包覆、模压处理,制备颗粒模压发射药。设计底部结构和传火管结构两种点传火结构方案,利用30 mm高压模拟火炮,研究颗粒模压发射药装药的点传火性能。结果表明,与底部结构相比,传火管结构将颗粒模压发射药装药的点火延迟时间缩短15.2%,膛内最大负压差降低8.41 MPa,装药床受到的最大挤压力减小11.93 MPa。传火管结构方案使颗粒模压发射药装药具有良好的点传火性能。     

ANSYS 在发射药力学性能仿真模拟中的应用

为了研究发射药在使用中存在的力学性能问题,针对几种典型的药型,利用工程力学仿真模拟软件ANSYS,在静态载荷条件下对发射药颗粒进行应力应变分析,以期对发射药的力学性能进行较科学的预估。分析知,发射药颗粒在轴向静载条件下,受力变形情况不明显;在径向静载条件下,发射药颗粒均可认为裂纹产生从药体内部开始,药体断裂方式从中心向四周的方向传播;同时,发射药颗粒的破碎方式与外围药型和孔的位置均有直接的关系。分析结果证明,利用ANSYS进行发射药受力情况仿真分析,对发射药的生产、使用都具有一定的实际意义。     

毫秒级硅系延期药的研究

本文研究了Pb3O4-Si延期药的基药配比、各组分含量以及储存时间对燃速和秒量精度的影响。结果表明：基药配比在2.0：1附近时燃速稳定,秒量精度较高;缓燃剂Cy加入后各组分含量变化对燃速影响较大,但对秒量精度影响不大;随着储存期的延长延期药秒量精度变差。