低气压长秒延期点火具研究

针对延期点火具的低气压工作环境,探讨并论证了敞开式延期点火具的总体设计。基于延期药燃烧方程,进行了多层递进点燃式的延期点火具结构设计,分析得到各级点火药、延期药的设计要求;经大量药剂配比试验得出点火药凝聚态产物含量占比、凝聚态产物是否流动是其工作稳定的关键因素。本研究对低气压长秒延期点火具设计具有理论指导意义。     

一种小型姿控推冲器输出性能的试验研究

从主装药、点火药、喷管和剪切片4个方面对姿控推冲器进行了设计,并通过推力试验验证了主装药类型、点火药类型、喷管的喉径、扩张比和扩张角以及剪切片厚度和材料对输出性能的影响规律。结果表明：主装药采用改性双基推进剂GQ-3时推冲器比冲可达207.5s;点火药采用硼-硝酸钾点火药时点火时间最小为0.32ms;喷管喉径为Φ2.5mm、扩张角为70°、扩张比为2.4时总冲量达到3.50N·s,比冲达208.6s;剪切片采用0.3mm厚的铜带时作用时间最短为4.15ms,峰值推力达到1420N。     

点火药燃烧红外热成像技术的测试研究

选用3种高能点火药,利用全数字动态红外热像分析系统进行燃烧温度的测定,研究了高能点火药燃烧的温度场,得到了燃烧温度的时空分布、火焰大小的判读等.通过比较,掌握了3种点火药在不同组分下的燃烧温度变化规律及燃烧稳定性,得到3种点火药在不同磷铁比例时的最高燃烧温度.     

一新型聚合物粘合烟火点火药的研究

在英国，不是用导火索而是用火硝纸点燃某些烟火药。缓慢燃烧的火硝纸通过一种点火药点燃粉末状主装烟火药。最近发现粉末状点火药在贮存和搬运期间往往会从火硝纸中漏出来。这样由于点火药数量减少而导致主装烟火药的点火能力下降。为了克服泄漏并改进粉末点火药的点火能力，在其中加入了3－12％的聚合物粘合剂。已经研究了六种聚合物粘合剂－乙烯醇／乙酸树脂，间苯二酚树脂，聚酯／苯乙烯树脂，环氧树脂，聚丁二烯和乙基纤维素。并测定聚合物粘合剂点火药的固化时间、燃烧速度、燃烧时间、残余物％、燃烧热、点火和预先点火温度。我们发现，聚酯／苯乙烯树脂、聚丁二烯在该项研究限定的时间和温度内难以固化。点火药的燃烧速度和残余物的重量百分比随着粘合剂浓度的增加而分别降低和增设高。同时也发现点火药的燃烧速度取决于加入配方的聚合物粘合剂的类型。还发现聚合物预点火反应[PIR]温度的降低会导致点火药燃烧速度的增加。发现含有间苯二酚树旨3％的点火药能很好地胶合在火纸内，从而避免了泄漏，具有最低的预点火反应温度和最快的燃烧速度。     

高速旋转条件下点火具的燃烧特性试验研究

借助高速旋转试验台,研究了高速旋转条件下中心端面点火和侧向点火2种点火具的燃烧特性.结果表明,随着转速的提高,火焰面积增大,点火具燃烧时间减小,燃速加快.在转速为12 000 r/min的试验条件下,点火具内的点火药燃烧速度达到30 mm/s,是静态试验条件下的3倍以上;同时,点火药燃烧火焰在高速旋转条件下明显增大,其燃烧高度和宽度均比静态下多5～8 cm以上,燃烧强度更加猛烈.随着转速的增大,点火具烧蚀程度也愈加严重.     

高速摄影法研究铅芯延期体的燃烧特性

用高速摄影仪对卡在透明塑料管中的铅芯延期体从点火到喷火的过程进行了拍摄.图像显示,在铅芯延期体点火端有一段延期药与点火药头一起在很短的时间内完成燃烧过程;在铅芯延期体喷火端有一段延期药被喷出,铅芯延期体未起延期作用.将燃烧后的铅芯延期体沿药芯切开,显微镜下观察残渣,发现有的残渣呈层状龟裂.根据结果,对这些影响铅芯延期精度的因素进行了分析.     

一种手工热剂切割/焊接用高能点火药设计

为了提高手工热剂切割/焊接装置的点火效率和安全性,运用最小自由能原理设计并模拟计算了多种点火药配方燃烧参数,基于凝聚相产物占比、气体产物体积、火药力、燃烧温度和燃烧热5个参数,通过理论分析优选出最佳点火药配方为wKNO_3-C/w_(添加剂)=55/45。理化性能试验结果表明,该最佳点火药配方的吸湿性为1.43%,摩擦感度和撞击感度均为0,安全性较强且对高热剂具有较好的点火效率。     

高氯酸钾含量百分比对延期点火具延时精度的影响

制式钨延期药高氯酸钾含量百分比为9%~11%,针对其无法满足18~21s长秒量延期点火具延期时间精度要求的问题,提出一种调整钨延期药中高氯酸钾含量百分比的方法。制备了高氯酸钾含量百分比为13%~15%的新型钨延期药,装填延期点火具,在常温下进行试验,试验结果满足延期点火具的延期时间精度要求。同时对新型钨延期药反应机理进行了理论分析,并通过试验验证了含13%~15%高氯酸钾的钨延期药可应用于最长延期时间22~25s(±1.5s)的延期点火具。     

固体火箭推进剂的模拟低温点火冲击试验加载方法研究

固体火箭推进剂低温下点火瞬间高速加载的耦合作用可能会导致推进剂结构发生破坏,针对此问题,利用推进剂中止熄火的原理,设计了一种中止压力可控模拟点火冲击试验装置,以点火药燃烧产生的燃气对推进剂进行模拟点火冲击。点火压力根据药室容积和点火药量之间的计算公式确定,中止压力通过爆破片破片压力控制。通过对点火冲击过程的压力与时间和升压速率与时间关系曲线分析,得知点火压力和点火方式对点火药燃气的升压速率影响较大。多次重复试验表明：该加载方法中止压力可控,压力偏差<±5%;弱点火时升压速率为2 000 MPa/s,强点火时升压速率达到5 000 MPa/s, 高于通常发动机点火的升压速率;可作为固体火箭推进剂模拟低温点火冲击的研究手段。     

直列式爆炸箔点火及相关技术研究进展

从直列式点火系统构成、许用点火药硼-硝酸钾（Boron-Potassium Nitrate, BPN）的燃烧机理和新制备工艺以及国内外直列式爆炸箔点火相关标准三个方面,综述了直列式爆炸箔点火及相关技术的发展现状及应用。直列式点火系统有多功能多任务需求,因此作为控制模块的电子安全与解除安保装置呈现出编程寻址、多点协同的发展趋势,系统中各元件通过小型化和低能化减少系统装置所占空间。BPN通过新制备工艺进行组分粒度微纳米化,生成核壳结构,优化BPN燃烧性能、吸湿性和安定性等。总结并对比了国内外直列式爆炸箔点火相关标准。分析了直列式爆炸箔点火尚需研究的问题：冲击片直接点火BPN机理和BPN组分粒度对冲击点火感度的影响;BPN隔板点火的影响因素和规律;多种隔板点火结构的性能比较;BPN新制备方法及其对性能的优化。     

金属延期管抛离过程研究

为了减少非致命弹药爆炸产生的金属破片数量,设计了金属延期管抛离结构,根据点火药燃烧特点和结构作用原理,分析了抛离过程,建立了抛离弹道模型,得到了延期管内点火药气体压强变化和延期管速度变化规律,并利用高速摄影对试验过程的影像分析,结果表明仿真所得最大速度与实际测试值的误差仅为0.5 m/s,说明数学模型合理,为延期管抛离结构的设计与优化提供了理论指导.     

底排点火具在大气中燃烧火焰扩展特性

底部排气弹射程和纵向密集度与点火具的工作性能密切相关。采用高速录像系统和红外热像仪研究了大气环境中,镁/聚四氟乙烯(MT)(Mg/PTFE 45/55、Mg/PTFE 55/45、Mg/PTFE 61/39)、硝酸钡(Ba(NO_3)_2)和氢化锆/氧化铅(ZrH_2/PbO_2 40/60)五种点火药剂在不同点火具孔径(6.5,8mm)下的燃烧扩展特性,并测得七种点火具的火焰温度场分布。在实验基础上,以基于内节点的有限体积法对MT点火具的燃烧射流场进行三维数值模拟,分析了不同MT质量比和点火具孔径下点火具在大气中的燃烧特性参数分布规律。实验和数值结果表明:ZrH_2/PbO_2点火具会破坏底排推进剂的"平行层"燃烧规律;提出以点火面积有效因子表示推进剂点火面积的有效程度,并结合点燃时间综合评估点火具的点火性能,发现MT质量比为61∶39,孔径为8mm的点火具性能最优;点火具火焰最高温度区均位于喷孔的势流核上方;镁质量分数为0.45~0.61时,镁含量越小,MT点火具燃烧场中火焰温度越高,镁含量一定,点火具孔径为6.5,8mm时,较大孔径有较强烈燃烧场热对流,较高中心轴向温度,较大温度梯度。     

精密延期雷管

起爆炸药的延期雷管包括一个一端封闭、一端开口的管状元件，主装药位于管状元件的封闭端，点火时能起爆炸药。延期药接近主装药，有点火信号时使燃烧，因而点燃主装药。点火源在管状元件里的开口端附近，起发出点火信号的作用。过渡元件位于点火源和延期药之间，对从点火源发出的点火信号作出响应，发生燃烧，达到一个充分地稳态燃烧速度，再点燃延期药。     

3种点火药点火性能试验研究

以常用点火药剂NC(硝化棉)、奔奈和BP(2~#小粒黑)作为点火药,以点火延迟时间及特征点火药量作为点火性能判据,考察了3种点火药的点火性能。点火性能实验结果表明:BP点火延迟时间最短,电热镍镉桥丝点火时间约23ms;奔奈点燃发射药的能力最强,点燃RGD7A基发射药特征点火药量较NC和BP少6%;使用BP和奔奈作为点火药,可使装药的点火燃烧速度提高。     

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...     

某型煤矿许用电雷管高段瞎火原因的分析及改进

针对某型煤矿许用雷管生产中出现的点火失效问题进行了分析,结果表明电点火药头-延期药之间能量匹配裕度不足是导致产品瞎火的主要原因。通过设计改进提高了电点火药头点火能力及延期药的热感度,经试验验证产品发火的可靠性得到有效改善,解决了瞎火的问题。     

底排点火药配方设计与性能测试研究

根据底排点火具的工作环境,利用热力学计算软件CEA2设计了5种点火药配方,测量了这5种配方的燃烧速度、火焰大小、燃烧温度、放热量,进行了半密闭爆发器实验,比较了几种配方的燃烧性能.结果表明:氧化剂含量在45%时,点火药燃烧时有较高的燃烧温度和放热量;以硝酸钾为氧化剂的配方燃烧时的火焰面积和放热量大于以硝酸钡为氧化剂的配方.适合于底排弹点火用的烟火药剂较优配方是:硝酸钾、镁粉、锆粉、氟橡胶的质量比为45:30:25.5.     

AP/HTPB底排药柱点火试验研究

采用点火瞬时性模拟试验装置和旋转中止燃烧试验装置实验研究了点火药为ZrH2 PbO2的GC－45点火具和点火药为Mg PTFE的改进型点火具对AP／HTPB底排药柱的点火。实验结果表明，前者存在点火延滞期长、燃烧侵蚀现象严重，以致造成射弹射程和密集度下降，因此建议采用以Mg PTFE为点火药的改进型点火具。     

某电点火具点火药的选择研究

选用镁，聚四氟乙烯、4号小粒黑火药和硼粉艄酸钾3种不同点火药作为某电点火具用点火药，通过测定作用时间和输出压力，评价3种点火药的性能，并进一步研究点火药中各组分纯度、粒度和均匀性对点火性能的影响。结果表明：硼粉艄酸钾作用时间为7．2ms，输出压力为1．92MPa，满足某电点火具性能要求。而且硼粉和硝酸钾的纯度、粒度和混药均匀性对其点火精度的影响较明显。     

工业电雷管延期时间分段测时系统的研究

设计了一套工业电雷管延期时间分段测试系统,用于工业电雷管从点火到引爆各序列延时参数的测量,包括桥丝通断时间、点火药头发火时间、延期药点火延迟期、延期体延期时间.通过对工业电雷管延期时间进行分段测试,表明该系统能精确测试工业电雷管从通电到引爆各段的作用时间,测试结果可靠、精度高且测量过程安全易操作.