发射药生产科研中发展高新技术的探讨

阐述了树立“发展兵器高新技术的意识”,采用高新技术可以大大改善发射药科研和生产技术水平,使安全和质量得到改善,产量和效益得到大幅度增长;并对发射药装药技术与理论研究工作提出了建议。     

硝胺发射药燃速压力指数转折及其改善途径

综述了硝胺发射药燃烧方面的研究工作，从发射药配方研究角度总结了影响硝胺发射药燃速压力指数的一些基本因素，指出了改善硝胺发射药燃烧性能的一些有效途径；初步讨论了硝胺发射药燃烧改良剂的选择和使用。     

一种圆环状多层发射药的燃烧模型

为了模拟和改善多层圆环状发射药的内弹道性能和燃烧性能,建立了一种圆环状多层高能硝胺发射药的燃烧模型,定义了多层环状发射药的缓燃层与速燃层燃速之比K、缓燃层的初始总厚度与药片初始总厚度之比X、以及药片的内外径差与初始总厚度之比(宽厚比)W三个参数.得到了不同参数的多层发射药的形状函数Ψ-Z曲线,并通过中止燃烧实验对模型进行了验证.结果表明,X、K和W对多层发射药的燃烧有很大的影响,Ψ-Z曲线呈现一定的变化规律,中止燃烧实验表明该模型简单、假设合理,理论计算与实际测试符合较好.     

等离子体增强发射药燃烧的实验研究

在电热化学发射技术中,等离子体可以通过控制和增强发射药的燃烧,达到显著改善内弹道过程的目的,目前,等离子体提高发射药的燃速的机理并不十分确定,许多学者试图通过等离子体与常规发射药相互作用的实验来论证等离子体与发射药相互作用的内在机制,本文介绍了近年来国外进行的有关探讨等离子体提高发射药燃速的实验装置、方法和结果。     

改善高能硝胺发射药力学性能研究

为满足高膛压火炮对高能发射药力学性能的应用要求,优化了RGD7高能硝胺发射药基础配方的黏结剂体系,分析了高能固体填料RDX和NQ与黏结剂体系的界面粘结性能.用配方体系中加入键合剂方法改善了高能硝胺发射药的力学性能.     

空气电弧等离子体作用下发射药的燃烧特性

为了研究发射药等离子体点火作用机理,用扫描电子显微镜研究了不同强度电弧放电等离子体揭示的3种制式发射药及新型ETPE发射药在等离子体作用后的燃烧表面变化规律,得到等离子体点火后发生燃烧反应的质量.结果表明,电弧等离子体输入电能对发射药的点火有着重要影响,随着输入电能的增加,参加反应的发射药质量逐渐增加.ETPE发射药燃烧表面与常规制式发射药燃烧表面有较大差别.发射药对电弧等离子体的相对敏感程度不同,双基发射药最强,ETPE发射药最弱.     

基于性能老化量分布的单基发射药使用可靠性模型

通过对某型超期贮存弹药的单基发射药进行静态抗压强度试验,得到不同贮存年限发射药的抗压强度.利用可靠性理论和方法,对试验结果进行统计分析,得出超期贮存单基发射药的抗压强度随时间的变化规律.建立了基于性能老化量分布规律的发射药使用可靠性计算模型,对7/14单基发射药使用可靠性进行了预估.结果表明,随着贮存时间的增加,发射药的使用可靠性显著降低;在不同的压力波条件下,发射药的安全使用寿命相差较大.     

LOVA发射药点火燃烧性能

制备了含有两种不同黏结剂的低易损性发射药(即LOVA发射药),并应用点火燃烧模拟装置与密闭爆发器对其点火燃烧性能进行了研究。结果表明,LOVA发射药难点火,但在点火药中添加高氯酸铵后可有效改善LOVA发射药的点火性能。LOVA发射药燃烧具有燃速系数低、燃速压力指数高等特点。     

程序控制燃烧发射药的概念和原理

从提高发射药燃烧渐增性和提高发射装药总能量角度,提出了一种新概念发射药及装药--程序控制燃烧发射药及装药.通过总结和归纳大量密闭爆发器和内弹道试验结果,得到了3个经验公式.根据经验公式可推断出高初速发射装药应同时具备高能量和高燃烧渐增特性,验证了程序控制燃烧发射药概念原理上的正确性.     

双基发射药螺杆挤压成型过程的模拟分析

通过CFD仿真技术，应用MRF和滑移网格模型对双基发射药螺杆挤压成型过程进行数值模拟。由于塑化后的发射药属于假塑性流体，模拟中通过UDF引入发射药表观黏度系数的实验数据，采用层流模型模拟得到了发射药在螺杆挤压装置内瞬态和时均的流场信息。模拟结果分析显示，采用文中设计的螺杆结构，在设计工况下挤压孔口流速分布均匀，其值随时间变化幅度较小，可以保证双基发射药稳定地挤压成型，成型截面较为规则。运行中螺杆根部存在负压区对螺杆的功耗和振动都会有一定影响，可以通过调整料斗位置和料斗内螺旋导板的旋向加以改善。螺杆表面受力以压力为主，静压强的最大值比表面切应力大了2个数量级。     

提高改性单基药燃烧性能的研究

为了改善改性单基药的燃烧渐增性、提高初速,通过加入添加剂对改性单基发射药的制备工艺进行了改进。用显微红外光谱测定了发射药中功能组分的含量分布,用密闭爆发器和内弹道试验研究了发射药的燃烧性能。结果表明,加入添加剂后,发射药中硝化甘油NG的渗透深度由270μm增加到360μm,浓度最大值对应的深度由110μm增加到180μm;钝感剂NA聚酯的渗透深度由270μm增加到360μm。燃烧渐增性明显增强,燃烧渐增因子Pr由0.363 0提高到0.445 0。其装药的内弹道性能得到显著改善,初速提高3.1%,动能提高6.3%,装填密度从0.921 g/cm3提高到0.949 g/cm3,具有高装填密度、高燃烧渐增性、高初速的优点。     

新型键合剂在硝胺发射药中的应用

通过火药撞击强度试验和DSC分析，研究了三种新型聚醚环酰胺类键合剂对硝胺发射药力学性能的影响，并探讨了其作用机理。结果表明：该键合剂不但能改善硝胺发射药的力学性能，而且与发射药的相容性较好。     

高分子增韧剂对硝胺发射药抗冲击性能的影响

为了改善硝胺发射药的抗冲击性能,以一种硝胺发射药(RP5)药片为原料,分别采用低聚合度油状聚叠氮缩水甘油醚(GAP)和一种高聚合度聚氨酯为增韧剂,制备了不同增韧剂含量的硝胺发射药试样。采用落锤冲击试验机和摆锤冲击试验机分别测试了硝胺发射药试样的轴向和径向抗冲击强度。结果表明,径向方向,加入质量分数1%的GAP和质量分数3%的聚氨酯增韧剂均使硝胺发射药试样的抗冲击性能提升约20%;轴向方向,聚氨酯增韧的硝胺发射药试样在低温下的抗冲击性能更优。     

高能量密度化合物CL-20、DNTF和ADN在高能发射药中的应用

为将高能量密度化合物在高能高燃速发射药中得到更好地应用,通过密闭爆发器、真空安定性试验,研究了3种高能量密度化合物CL-20、DNTF和ADN对高能硝胺发射药RGD7A相容性、能量、燃烧行为的影响.结果表明,CL-20和DNTF与硝胺发射药的相容性良好,能使硝胺发射药能量和密度提高;40～240 MPa下,含CL-20、DNTF硝胺发射药的燃速加快,燃速压力指数增大.     

叠氮硝胺对硝基胍发射药热行为的影响

用叠氮硝胺(DIANP)替换硝基胍(NQ)发射药中部分(质量分数6%)硝化甘油(NG)制备了一种含叠氮硝胺的硝基胍发射药。通过高压差示扫描量热法、爆发点试验、甲基紫试验、真空安定性试验和热加速老化试验研究了DIANP对NQ发射药热行为的影响,用Kissinger方程和Ozawa方程计算了发射药样品分解反应的表观活化能(Ea)。结果表明,少量DIANP使NQ发射药的热安定性稍有改善;Kissinger方程和Ozawa方程计算NQ发射药的Ea值分别为327和318kJ/mol,含DIANP的NQ发射药的Ea值分别为196和194kJ/mol,两者的等动力学点(Tik)为172.9℃,表明DIANP能够降低NQ发射药高温下的分解反应速率,即DIANP在一定程度上可以调节NQ发射药的燃速。根据温度系数法预估的含DIANP的NQ发射药和NQ发射药在30℃下的安全贮存寿命分别不少于31年和23年,表明加入少量DIANP可延长NQ发射药的安全贮存寿命。     

多层管状发射药燃烧性能的数值计算

为了模拟和改善层状发射药的内弹道性能和燃烧性能,建立了一种多层管状发射药的燃烧模型.在服从几何燃烧定律条件下,通过多层管状发射药的形状函数推导出其Γ-Ψ表达式.用Γ-Ψ曲线研究了多层管状发射药的缓燃层厚度与药片初始总厚度比、内外层的燃速比以及药柱厚度与药柱长度之比对其燃烧性能的影响.结果表明,(1)多层管状发射药缓燃层...     

改性单基发射药热行为和力学性能的研究

为了改善改性单基发射药的燃烧性能和力学性能,通过差示扫描量热法、真空安定性试验和甲基紫试验,研究了6种改性单基发射药的热分解过程和热安定性,并测试了其冲击和压缩性能,分析了硝化纤维素含氮量和硝基胍含量对改性单基发射药热行为和力学性能的影响。结果表明,随着硝基胍含量的增加,改性单基发射药的的热分解峰温和热安定性逐渐提高,力学性能逐渐降低;随着硝化纤维素含氮量的降低,改性单基发射药的热分解峰温和热安定性逐渐升高,力学性能逐渐增加。     

改性单基发射药热行为和力学性能的研究

为了改善改性单基发射药的燃烧性能和力学性能,通过差示扫描量热法、真空安定性试验和甲基紫试验,研究了6种改性单基发射药的热分解过程和热安定性,并测试了其冲击和压缩性能,分析了硝化纤维素含氮量和硝基胍含量对改性单基发射药热行为和力学性能的影响。结果表明,随着硝基胍含量的增加,改性单基发射药的的热分解峰温和热安定性逐渐提高,力学性能逐渐降低;随着硝化纤维素含氮量的降低,改性单基发射药的热分解峰温和热安定性逐渐升高,力学性能逐渐增加。     

一种评估库存发射药安全贮存寿命的方法

为了科学评估库存发射药的安全贮存寿命,通过对库存弹药(发射药)长期贮存试验研究,得到了在库存环境下贮存30多年部分发射药的DPA含量试验数据,建立了相应的数据处理数学模型和安全贮存寿命预测方法。依据试验结果和该数据处理方法,计算出该发射药在置信水平为90％的条件下,安全贮存寿命不低于56年。经试验验证,该评估结果与实际情况基本相符,表明提出的估算库存发射药安全寿命的方法是可以接受的。     

硝胺发射药的热行为与燃烧性能的关系

应用ＤＳＣ热分析技术，结合密闭爆发器测试结果，分析了各种制式发射药及硝胺发射药的热化学行为与燃烧性能之间的关系，研究了燃烧改良剂ＳＧ对热化学行为的影响及对改善硝胺发射药燃烧性能的贡献。