大口径炮弹一次注装TNT的探讨

一、概述螺装的 TNT 药柱,密度较低,一般在1.47～1.50左右;强度也低,药柱在贮存一段时间之后,在大于螺杆直径的部位,发生粉化现象。由于装药密度低,弹丸威力也小。此外,由于药厂生产的 TNT 纯度越来越高,油性降低,螺旋装药也越发困难,容易产生大量废品;也有大量的 TNT 因不适用于螺装而报废。注装的 TNT 药柱,密度比螺装的高,通常为1.56～1.60;药柱的强度较好。由于装药密度提高了,以122榴弹来说,可以多装300克左右的炸药;其爆速也可以提高300米左右。所     

TNT渗油性的分析方法及机理

针对TNT渗油性标准及其分析方法,用气相色谱、微量天秤和显微摄影等技术,研究了TNT的渗油机理,通过TNT的注装、压装和螺装模拟实验和不同温度下各种装药的渗油实验,发现该渗油性分析方法不是一种严格精准的测定方法,而且其测定机理与现代各种TNT装药工艺不符。因此,认为现行渗油性标准已经落后,应予取消。建议TNT以凝固点（SP）分级,来适应各种装药的需要。同时建立高分离效能的气相色谱分析方法,从微观上监测TNT中各种杂质的变化,以指导TNT生产和装药工艺,确保弹药质量。     

工艺参数对惰性代料高压熔铸成型质量的影响

为减少熔铸炸药的装药缺陷、提高装药密度，设计制造了一套高压熔铸成型系统，采用与典型TNT基和DNAN基熔铸炸药物理性质相近的惰性代料开展高压熔铸成型试验，研究加载压力、保压时间和加压时机对代料药柱相对密度和装药质量的影响。结果表明，高压熔铸成型过程中，除液相补缩作用被增强外，还存在糊状补缩和固相补缩作用，从而显著减少药柱的装药缺陷，提高相对密度；加载压力应在药柱的三轴压缩屈服强度和三轴压缩抗压强度之间；保压时间应超过药柱的凝固耗时；加压时机的温度应保证模具内壁尚未出现凝固层；加载压力25.45MPa、保压时间60min、加压时机80℃工况下制得的药柱无装药缺陷，相对密度高达99.90%。     

冲击加载下分步压装装药抗过载响应特性的数值模拟与实验

为研究冲击加载下分步压装装药的响应特性,利用ANSYS/LS-DYNA软件对分步压装含铝炸药大型落锤冲击加载过程进行了数值模拟,得到不同密度分布状态药柱在冲击载荷作用下的应力分布及形变特征。探讨了径向密度差对分步压装装药撞击安全性的影响,并进行了实验验证。结果表明,与传统模压成型药柱不同,冲击加载下分步压装药柱中心区的响应应力大于边缘区,且1/2半径处的炸药微元具有较大的径向流动速率。实验验证结果与模拟结果一致。由于径向密度差的存在,冲击加载下分步压装装药内部应力分布不均,使得炸药颗粒呈现由中心向边缘流动的趋势,进而增加分步压装装药内部"热点"形成的几率。     

DNAN基高致密熔铸炸药装药安全性研究

文章从熔铸炸药的一般性质入手,分析了以球形化RDX/DNAN为基的高致密熔铸炸药装药的可行性与优越性;通过制备一定量的RDX/DNAN和RDX/TNT熔铸炸药药柱,采用GJB炸药试验方法,进行密度和冲击波感度测试。试验结果表明,相同配比下使用球形化RDX的TNT基高致密熔铸炸药相对于使用普通RDX的TNT基高致密熔铸炸药,其密度更高,冲击波感度略有降低。而相同RDX含量下,将载体由TNT改为DNAN,其冲击波感度又降低了超过15%,安全性得到了极大的提升。     

TNT坑道内爆炸热作用规律的试验研究

为了研究TNT装药在坑道内爆炸的热效应,开展了1kg和3kg两种质量的TNT药柱在长直坑道内的爆炸试验,采用WRe 5/26热电偶获取了不同爆心距处的响应温度—时间曲线,分析了温度峰值和传播速度随距离变化的规律,以及装药质量对温度峰值和热作用持续时间的影响。结果表明,由于爆炸产物的二次反应,响应温度在上升过程中存在一个延迟台阶;温度峰值和火球传播速度随着爆心距的增加均呈"下降-上升-下降"趋势,上升段位于8～11倍坑道等效直径段,1kg TNT装药坑道内爆炸火球传播速度在上升段达到最大值,为24.69m/s,在最末段速度降至最低,为4.88m/s;1kg TNT和3kg TNT药柱对应的响应温度峰值分别为406℃和575℃,响应温度平均持续时间分别为2.20s和3.30s;试验条件下,相同爆心距处的温度峰值之比和持续时间之比均近似等于两种装药质量的立方根之比。     

温度循环载荷作用下压装A-IX-II装药的裂纹机理研究

为了研究压装A-IX-II炸药装药对环境温度的适应性,通过-54~71、-15~71、-54~60、-54~55℃四个温度范围的高低温循环试验研究了1.65、1.70、1.75g/cm3三种装药密度和Φ60mm×60mm、Φ40mm×40mm两种尺寸的A-IX-II炸药药柱裂纹产生的规律,讨论了高低温循环试验中A-IX-II炸药药柱裂纹形成的机理。通过裂纹出现的位置、钝感剂性质和加载温度范围分析了导致A-IX-II炸药药柱产生裂纹的原因。结果表明,在温度循环载荷下高密度和大尺寸药柱更容易产生裂纹。导致A-IX-II炸药药柱产生裂纹的可能原因有两种:一是在老化过程中钝感剂石蜡/硬脂酸体系液化和局部流失使药柱的结构强度下降;二是热胀冷缩形变产生的应力使药柱结构完整性最终被破坏;同时,基于这两种因素解释了药柱密度和尺寸对裂纹产生的影响。     

分步压装装药的安全性分析

介绍了分步压装工艺中装药结构的特点，利用大型冲击模拟加载装置对不同密度的高能炸药药柱进行了安全性模拟实验，并对实验结果进行了理论分析。结果显示，在无缺陷条件下，装药点火阈值较高；在含缺陷条件下，孔隙率越大，点火阈值越高，说明提高装药质量，可以提高装药的抗过载安全性；装药中保持一定的孔隙率可以提高装药的抗过载能力，从而说明了分步压装工艺装药密度分布对装药的抗过载安全性是有利的。     

HTPB/AP复合推进剂装药直径对冲击波点火的影响

为研究HTPB／AP复合推进剂装药直径对冲击波点火的影响作用，用隔板实验测试了不同装药直径对冲击波点火临界燃烧厚度及峰值压力的影响。确定了最佳药柱直径，并对其点火可靠性及药柱受冲击波点火后密度变化进行测试。结果表明，药柱直径与临界燃烧隔板厚度及冲击波强度有着密切的关系。密度为1．563g／cm^3时，HTPB／AP复合推进剂的最佳冲击波点火推进剂装药直径为40mm，且冲击波点火可靠性良好，药柱受冲击波作用后，密度发生一定变化。     

温度循环载荷作用下压装A-Ⅸ-Ⅱ装药的裂纹机理研究

为了研究压装A-Ⅸ-Ⅱ炸药装药对环境温度的适应性,通过-54~71、-15~71、-54~60、-54~55℃四个温度范围的高低温循环试验研究了 1.65、1.70、1.75g/cm3 三种装药密度和Φ60mm×60mm、Φ40mm×40mm两种尺寸的A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱裂纹产生的规律,讨论了高低温循环试验中A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱裂纹形成的机理.通过裂纹出现的位置、钝感剂性质和加载温度范围分析了导致A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱产生裂纹的原因.结果表明,在温度循环载荷下高密度和大尺寸药柱更容易产生裂纹.导致A-Ⅸ-Ⅱ炸药药柱产生裂纹的可能原因有两种:一是在老化过程中钝感剂石蜡/硬脂酸体系液化和局部流失使药柱的结构强度下降;二是热胀冷缩形变产生的应力使药柱结构完整性最终被破坏;同时,基于这两种因素解释了药柱密度和尺寸对裂纹产生的影响.     

炸药由燃烧转爆轰

一、研究炸药由燃烧转爆轰的意义1. 燃烧转爆轰的难易可作为划分起爆药和猛炸药的判据之一炸药由燃烧可以转变为爆轰,不管是起爆药还是猛炸药,这种性质是它们的共性。一般讲,起爆药可以在不加限制的装药条件下由点火燃烧转变为爆轰,并且从不会熄灭;但猛炸药一般必须由冲击波引起它的爆轰,在装药尺寸不是非常大的情况,由点火燃烧转变为爆轰必须在强的限制条件下才有可能。另外,起爆药由燃烧转变为爆轰非常迅速,如叠氮化铅,由点火到爆轰的时间仅为1. 2±0. 5μs,药柱燃烧的长度小于2mm;而猛炸药则需要长得多的时间和药柱燃烧长度,如 D.price 等对73. 4%TMD(最大理论密度)的 TNT,测得其燃烧转爆轰所需的时间为180μs 左右,药柱燃烧长度为147±5mm(TNT 装药和点火药之间加了     

一种工业CT定量检测炸药装药密度的方法

为了定量检测炸药的装药密度,提出了一种工业CT测量炸药装药密度的线性换算法。用蒸馏水制备已知密度的盐溶液作密度标准件,对该方法进行了验证。用该方法测量了某战斗部产品实际装药密度和某种炸药药柱的密度。结果表明,该法与排水法测量装药密度或药柱密度之间的误差为1%。认为线性换算法简单、实用,能用于检测结构简单样品的装药密度。     

2,4-二硝基苯甲醚与TNT凝固行为的差异性分析

为了解2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)凝固缺陷的特征及产生的原因,采用量筒称量法测试了DNAN和TNT样品的液相密度,并计算出样品的体积收缩率;用工业CT和扫描电镜对DNAN和TNT药柱的凝固缺陷分布情况进行观测;用DSC和导热系数测定仪测试了DNAN和TNT药柱的热性能参数;用自制的凝固速率测试装置测试了DNAN和TNT药柱中不同部位温度随时间的变化规律,计算了不同凝固层厚度下的平均凝固线速度。结果表明,DNAN的体积收缩率为13.2%,高于TNT;其凝固缺陷的分散度高于TNT;在凝固过程初期,DNAN的平均凝固线速率与TNT相当,随着凝固层厚度的增加,其凝固速率快速增加并显著高于TNT。DNAN的凝固行为不同于TNT,不是逐层凝固,而属于中间凝固。     

表面活性剂——卵磷酯在注装含铝混合炸药中的应用研究

一、前言钝感梯黑铝型注装混合炸药被广泛地应用于航弹、导弹、深水炸弹、鱼雷等各种常规武器的装药中。对于此种类型炸药,美国早已研制成代号为HBX的几个品种,HBX—6配方中TNT的含量为30％,RDX含量为45％,铝粉含量为20％,钝感剂腊加上其它成份占5％,配方中虽含腊达4.2％,但腊在药浆中很少飘浮,注成药柱后不形成腊套,药柱各部位的成份均匀。我国的钝感梯黑铝注装混合炸药中也含有4％左右的腊,然而腊在药浆中飘浮比较厉     

固体推进剂组合药柱的界面力学性能

采用组合装药方法制备了改性双基推进剂组合药柱,用材料拉伸实验机测试了螺压和浇铸工艺制备的改性双基推进剂组合药柱在20、50和-40℃下的抗拉强度和伸长率,用扫描电镜-能谱联合分析仪测试了药柱断裂面的形貌及元素分布。结果表明,螺压工艺和浇铸工艺制备的推进剂组合药柱界面的力学性能略高于浇铸工艺推进剂药柱的力学性能,组合药柱界面的处理方式对其力学性能影响不大,组合药柱的力学性能主要受两级推进剂中力学性能较低的一级推进剂影响。     

表面活性剂——卵磷酯在注装含铝混合炸药中的应用研究

一、前言钝感梯黑铝型注装混合炸药被广泛地应用于航弹、导弹、深水炸弹、鱼雷等各种常规武器的装药中。对于此种类型炸药,美国早已研制成代号为HBX的几个品种,HBX—6配方中TNT的含量为30%,RDX含量为45%,铝粉含量为20%,钝感剂腊加上其它成份占5%,配方中虽含腊达4.2%,但腊在药浆中很少飘浮,注成药柱后不形成腊套,药柱各部位的成份     

高威力震源药柱的配方研究

在普通热塑型膨化硝铵震源药柱内装药组分的基础上,加入高能添加剂铝粉,通过内装药配方的优化设计和实际爆炸性能的测定,确定了高威力震源药柱内装炸药的配方为膨化硝铵67．3％、木粉1．O％、柴油0．3％、石蜡0．7％、梯恩梯25．O％、铝粉5．7％。试验表明,高威力震源药柱内装药爆炸性能优良,作功能力比普通热塑型膨化硝铵震源药柱内装药提高15％。将聚能效应用于震源药柱,使高威力震源药柱具有更好的勘探效果。     

不同外壳及密度条件下TNT的爆热及爆轰产物

在爆轰量热计中测定了TNT的爆热及爆轰产物。得到了密度为1.53克/厘米~3无外壳装药和以金、硬质玻璃及铝矾土为重外壳装药下的值,也得到了密度为1.0克/厘米~3无外壳装药及以金、食盐为重外壳装药的值。报导了由TNT生成热及观察的产物所计算的爆热。材料回收与根据以前的经验所预言的结果是一致的。     

不同外壳及密度条件下TNT的爆热及爆轰产物

在爆轰量热计中测定了TNT的爆热及爆轰产物。得到了密度为1.53克/厘米~3无外壳装药和以金、硬质玻璃及铝矾土为重外壳装药下的值,也得到了密度为1.0克/厘米~3无外壳装药及以金、食盐为重外壳装药的值。报导了由TNT生成热及观察的产物所计算的爆热。材料回收与根据以前的经验所预言的结果是一致的。     

低热应力下石蜡对压装RDX基PBX炸药性能的影响

为了解石蜡在低热应力下对压装含Al粉RDX基PBX炸药性能的影响,用扫描电镜、聚焦显微镜、透射显微镜、X线断层摄影仪观察了药柱在55℃加热57d的的微观结构;测量了药柱的体积、质量和密度,并测试了其真空安定性、摩擦感度、撞击感度、抗压强度、抗剪强度。结果表明,加热后药柱中石蜡软化连接,黏结剂互相粘结;药柱质量减少0.1%,体积增加0.5%,平均密度减少0.6%,未见裂纹;摩擦感度从8%降至0,抗压强度增加30%,抗剪强度增加83%。说明低热应力并未影响药柱的撞击感度、安定性和结构完整性,此时药柱中的石蜡发生软化迁移,分布均匀化,使药柱压制成型时的缺陷得到修复,从而降低了药柱的摩擦感度,并提高了抗压强度和抗剪强度。