含快燃物改性双基推进剂燃速模型的建立

建立了含4种不同晶形快燃物(立方体、球形、长方体、片状)无烟改性双基推进剂的燃烧数学模型,推导出推进剂燃速数学表达式,以及在推进剂燃烧方向上快燃物有效使用粒径的数学表达式。运用建立的数学模型分别计算了含5％和7％快燃物ACP的某推进剂在不同压强下的燃速,计算结果与实测燃速基本吻合。     

ACP对无烟改性双基推进剂能量和燃烧性能的影响

含ACP的无烟改性双基推进剂能量特性理论计算表明,ACP对推进剂的能量影响较小。研究了不同工艺对含ACP无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响。实验结果表明,ACP对压伸工艺制备的推进剂燃速没有显著提高,但能大幅度地提高浇铸无烟改性双基推进剂的燃速。分析了ACP提高无烟改性双基推进剂燃速的作用机理,认为ACP可增加燃烧表面积和热量向燃烧表面积的反馈,使推进剂的燃速大增。     

几种典型固体推进剂的燃烧转爆轰实验研究

为探索影响固体推进剂发生燃烧转爆轰的因素,对4种典型固体推进剂样品进行了实验研究。通过选用不同壁厚的样品管及改变样品的装填形式,实现了燃烧转爆轰。利用电离探针对试样稳定爆轰时的爆速进行了测试。结果表明,含RDX、NG高敏感度含能材料的颗粒状CMDB推进剂及药柱内部含有大量气孔的NEPE推进剂发生燃烧转爆轰。推进剂的配方、装药形式、外界约束条件是影响推进剂发生燃烧转爆轰的主要因素。证明了推进剂在特定条件下可以发生燃烧转爆轰。     

无烟交联改性双基推进剂的高、低压燃烧特性

分析了无烟交联改性双基推进剂样品的火焰结构、燃烧波温度分布和熄火表面成分，初步研究了无烟交联改性双基推进剂在高、低压力下的燃烧特性。结果表明，压力升高，无烟交联改性双基推进剂的燃烧模式由双基推进剂的燃烧模式转变为与复合推进剂类似的燃烧模式。     

p(BAMO-AMMO)热塑性高能推进剂燃烧转爆轰试验研究

采用燃烧转爆轰(DDT)管法研究了p(BAMO-AMMO)热塑性推进剂主要固体组分RDX和AP含量、AP粒度及级配等对其燃烧转爆轰响应规律的影响。结果表明,在相同试验条件下,含质量分数65%AP的p(BAMOAMMO)推进剂发生了燃烧转爆轰响应,而含等量RDX的p(BAMO-AMMO)推进剂仅发生了燃烧反应。当RDX质量分数从65%增加到85%时,样品由燃烧反应变为燃烧转爆轰反应。含等量细粒度(d50=1.0μm)AP的推进剂发生燃烧转爆轰的倾向较含粗粒度AP(d50=105μm)的低。当粗、细AP以质量比为10∶3级配时,p(BAMOAMMO)推进剂未发生燃烧转爆轰反应。     

用ACP提高固体推进剂的燃速

用快燃物ACP提高改性双基推进剂、AP／HTPB复合推进剂和N-15D推进剂的燃速，取得了非常显著的效果。在HMX和RDX改性双基推进剂配方中加入不同粒度不同含量的ACP，推进剂的燃速均能提高，压强指数基本无变化。在AP基复合推进剂配方中加入ACP，其燃速均有不同程度的提高，而且在7～15MPa的压强范围内，压强指数小于0．45。成功地进行Ф64mm发动机试验，并获得稳定的P-t曲线。N-15D推进剂配方的燃速较低，加入ACP后，燃速也有提高，压强指数稍有增大。结果表明，加入ACP后燃速提高效率分别是：HMX改性双基推进剂配方为40．62％，RDX改性双基推进剂配方为38．00％，复合推进剂配方为37．35％，N-15D推进剂配方为9．90％。     

初温为100℃时双基系推进剂的燃烧特性分析

利用俄国Ｆｌａｍｅ数据库中若干个具有１００℃（初温）燃速值的双基系推进剂配方及其它数据资料，分析了初温为１００℃时双基及改性双基推进剂的燃烧特性及组分对燃烧特性的影响。     

改性双基推进剂主要组分的高压热分解特性

利用高压差示扫描量热仪测试了改性双基推进剂常用的ＮＣ、ＮＧ、ＲＤＸ、ＨＭＸ等几种主要组分在常压及不同压力下的热分解行为,揭示了它们的热分解行为与压力的关系,并进一步分析探讨了各组分对推进剂燃烧性能的影响。     

叠氮硝酸酯对硝胺改性双基推进剂燃烧性能的影响

研究了一种叠氮硝酸酯PDADN对硝胺改性双基推进剂燃烧性能的影响。结果表明添加叠氨酸酯是一种提高硝胺改性双基推进剂燃速与能量的切实可行途径。     

DNTF-CMDB推进剂的燃烧机理（英文）

采用燃烧火焰单幅照相技术、微热电偶测温和扫描电镜-能谱仪研究了DNTF-CMDB推进剂的火焰结构、燃烧波温度分布、熄火表面形貌及元素分布。结果表明,含10%DNTF改性双基推进剂的火焰结构为预混火焰,其燃烧波结构与双基推进剂类似。含50%DNTF改性双基推进剂的火焰结构为扩散火焰,其燃烧波结构与AP-HTPB复合推进剂类似。燃烧表面炭物质的减少是推进剂压强指数升高的主要原因。     

NEPE推进剂的燃烧转爆轰特性

介绍了燃烧转爆轰的研究方法、表征参数和影响因素.用DDT管、光电管、应变片、验证板研究了NEPE推进剂混合过程中的燃烧转爆轰特性.研究结果表明,NEPE推进剂药浆的诱导爆轰距离与其在DDT管中的装填密度存在典型的U形曲线关系;当实际装填密度大于理论装填密度的95%时,NEPE推进剂药浆在试验条件下无法发生燃烧转爆轰,同时,NEPE推进剂药浆的诱导爆轰距离与DDT管的破碎程度具有较好的相关性,诱导爆轰距离越小,DDT管的破碎程度越严重.由于立式混合机的密闭性及混合过程中推进剂药浆的不均匀性,NEPE推进剂在混合过程中存在燃烧转爆轰的可能性.     

Damage of a High‐Energy Solid Propellant and Its Deflagration‐to‐Detonation Transition

In order to assess the safety of high‐energy solid propellants, the effects of damage on deflagration‐to‐detonation transition (DDT) in a nitrate ester plasticized polyether (NEPE) propellant, is investigated. A comparison of DDT in the original and impacted propellants was studied in steel tubes with synchronous optoelectronic triodes and strain gauges. The experimental results indicate that the microstructural damage in the propellant enhances its transition rate from deflagration to detonation and causes its increased sensitivity. It is suggested that the mechanical properties of the propellant should be improved to reduce its damage so that the probability of DDT might be reduced.     

铝粉-空气混合物的燃烧转爆轰过程

利用自行设计的长29.6 m、内径199 mm配有40套喷粉扬尘装置的大型水平爆轰管,研究了细片状铝粉-空气混合物在40 J弱点火条件下火焰从发生到加速、最后实现爆轰转捩的全过程,探讨了铝粉浓度和点火延迟时间对爆轰参数的影响.结果表明,铝粉-空气混合物燃烧转爆轰(DDT)过程可分为慢速反应压缩阶段和快速反应冲击阶段.当点火延迟时间为370 ms,铝粉质量浓度为300 g/m~3时,在管道中距离点火位置83倍长径比处峰值超压为9.8 MPa,爆速为1 670 m/s,发生了DDT过程.在铝粉-空气混合物自持爆轰波的传播过程中,由于呈现螺旋爆轰波结构,爆速和峰值超压随着传播距离振荡.     

JOB-9003炸药燃烧转爆轰现象研究

HMX颗粒炸药和JOB－9003炸药进行了燃烧转爆轰（DDT）实验，研究了炸药组分，装药密度以及约束条件对DDT过程的影响，分析了炸药DDT的机理，实验结果表明炸药DDT过程和炸药组分以及装药状态有很大关系。HMX颗粒炸药容量发生DDT现象，而以HMX为主要成分的JOHB－9003压装装药不容易发生DDT现象。     

Deflagration-to-detonation transition in isopropyl nitrate mist/air mixtures

The characteristics and stages of the deflagration-to-detonation transition (DDT) in isopropyl nitrate (IPN) mist/air mixtures are studied and analyzed. A self-sustained detonation wave forms, as is observed from the existence of a transverse wave and a spinning wave structure. The run-up distance of the DDT process and the pitch size of the self-sustained spinning detonation wave in IPN/air mixtures are analyzed. Moreover, a retonation wave forms during the DDT process. Two propagation modes, the high-speed deflagration mode and the self-sustained detonation mode, of the shock-reaction complex (SRC) in IPN mist/air mixtures are found and analyzed. The influence of the mist concentration on the SRC propagation mechanism is studied. The minimum and the optimum IPN mist concentrations for DDT occurrence in IPN mist/air mixtures are determined. The propagation velocity and overpressure of the self-sustained detonation wave in IPN mist/air mixtures are measured and calculated.     

Estimation of critical conditions for the detonation-to-deflagration transition

An estimate is proposed for the critical Mach number of the shock wave that can ensure the deflagration-to-detonation transition (DDT): M_min ≈ 0.56M₀ for expanding waves and M_min ≈ 0.33M₀ for plane waves propagating in a constant-section straight tube (M₀ is the Mach number of an ideal Chapman—Jouguet detonation wave). The condition M > M_min ensures the DDT mode, whereas only laminar or turbulent burning without the DDT is observed for lower Mach numbers. The estimate is based on the equiprobable transition from the compressed state of the initial mixture both to the detonation and to the deflagration branch of the adiabat of reaction products (with respect to the initial state of the combustible mixture). __________ Translated from Fizika Goreniya i Vzryva, Vol. 42, No. 2, pp. 91–96, March–April, 2006.