聚能装药在炮兵子母弹中的应用研究

通过对炮兵子母弹子弹破甲战斗部结构、作用过程和聚能破甲原理的描述,探讨了子弹破甲战斗部装药种类的选择和药型罩的确定,认为将聚能装药应用于炮兵子母弹中,具有结构简单、作用合理等特点,所设计的药型罩具有较高的金属射流速度,能满足子弹破甲威力的要求.     

爆炸网络在聚能装药战斗部上的应用技术研究

针对目前聚能装药破甲弹大多采用隔板法提高破甲威力中存在的问题,提出了采用爆炸网络技术作为聚能破甲战斗部的起爆方式。以某破甲战斗部为背景,根据药型罩和主药柱等装药结构参数,设计了同步爆炸网络样机。通过性能对比试验可知,采用爆炸网络替代隔板和副药柱,不仅起爆可靠,可以精确控制并获得理想的爆轰波形,而且破甲威力及破甲稳定性得到了大幅度的提高。试验结果表明,采用爆炸网络技术是提高破甲性能非常有效的方法之一。研究结果为该技术在聚能装药战斗部上的工程应用奠定了基础。     

破甲子弹的试验研究

本文介绍了国外炮用子母弹破甲子弹的现状、主要技术指标、试验方法.对某破甲子弹进行了试验研究.从药型罩材料、形状、角度及加工工艺,炸药,隔板结构等方面进行了分析、研究和试验,阐明了破甲子弹的研制特点及提高其威力的关键技术措施,给出了设计参数和试验数据.改良紫铜药型罩破甲效果较好,但是从性能价格比考虑,则应选用紫铜药型罩.采用48°锥角的药型罩,其壁厚取0.8～1.0mm,冲压加工后进行整形,选择密度高、爆速高的炸药,在不影响子弹组串的前提下,尽量增大药柱体积,使子弹破甲深度由80mm提高到100mm.     

破甲弹精密压装HMX 炸药技术

为提高破甲弹炸药装药密度、降低生产制造风险,针对聚奥-8炸药特性进行自动双向精密压装药工艺方案设计及可行性验证。从国内外炸药压装技术研究进展出发,以现有某型号破甲弹聚能装药为例,结合产品具体技术要求,优化自动双向压药工艺规程,对动力系统、控制系统、控制策略等进行研究,进而提高压药机压力、压制速度等工艺参数的控制精度。实际证明：聚能装药通过装填高能 HMX 炸药,其破甲威力提高40%以上,具有广泛的军事应用前景。     

提高破甲杀伤双用途子弹杀伤性能的途径

对某破甲杀伤双用途子弹进行了试验研究，从弹体刻槽、药柱刻槽、弹体材料及热处理形式、炸药、结构设计等方面进行了分析、研究和试验，阐明了提高破甲杀伤双用途子弹杀伤威力的关键技术措施，给出了设计参数和试验数据。     

耗氧效应对温压战斗部及装药的毁伤评估

为了实现对温压战斗部及其装药的毁伤评估,采用静爆实验对某温压战斗部静爆耗氧量进行了试验研究,得到环境中氧气浓度-时间动态曲线。根据试验条件下温压战斗部的耗氧量及耗氧持续时间,分别对装药的能量释放效率以及战斗部毁伤威力进行了评估。结果表明,温压战斗部装药能量释放效率和毁伤威力分别是高聚物粘结炸药(PBX)战斗部的1.13倍和1.55倍,与利用冲击波、温度等参数评估结果相当。     

小口径多功能弹破甲威力影响因素

为解决在有限的装药空间内提高破甲威力的问题,对小口径多功能弹破甲威力的影响因素进行数值分析。 以小口径多功能战斗部为对象,构建数值仿真模型,应用有限元软件,分析了药型罩锥角和装药高度变化对破甲威 力的影响,通过数值模拟及仿真结果对比,得出影响破甲威力的因素。仿真结果表明,药型罩锥角和装药高度对小 口径多功能战斗部破甲威力有较大的影响。     

某药柱压药工艺的改进

为解决某药柱压药工艺存在的缺陷和弊端,对其进行技术改进。根据油压机和该药柱的特征,设计适应 于自动化压药工艺需要的压药模具,将“人工加单机压药工艺”改为“自动压药工艺”,在8701 炸药特性的基础上, 增加炸药预热。实验结果表明：某药柱压药工艺经技术改进后,能实现自动化压药,有效解决该药柱“人工加单机” 压药时存在的缺陷和弊端,减轻劳动强度,提高压药生产效率和本质安全性。     

压药工艺参数对成型药柱质量的影响研究

为解决弹药压装法技术中关键工艺参数的选择与控制问题,对影响药粒压制成型质量的因素进行研究.以PBX炸药为例,采用试验和仿真相结合的方法,结合炸药的特性,将PBX炸药粉末简化成有限个包覆有粘结剂的HMX球形颗粒,建立炸药体系的3维细观模型,对压药过程进行有限元仿真模拟,得出压力和保压时间对药柱质量产生影响的规律.结果表明:该研究可为弹药装药的研制与生产提供参考,具有一定的实用价值.     

温度对RDX基PBX压制成型内部质量的影响

针对黑索今(RDX)基高聚物黏结炸药(PBX)压装成型易出现裂纹损伤的问题,利用X射线、超声和密度检测等手段研究了压制温度、降温速率和升温速率对Φ60mm×60mm RDX基PBX药柱裂纹影响。结果表明:在药柱压制过程中增加保温,控制药柱冷却温度不低于45℃,降温速率和升温速率不超过5℃·h-1,可以有效地减少或消除药柱内部裂纹;提高压制温度,有利于提高药柱加工性能,改善炸药质量。     

高格尼能钝感浇注PBX设计及性能

通过系列浇注高聚物粘结炸药(PBX)的爆轰性能,拟合得到爆速与HMX含量的线性关系,研究了HMX颗粒特性及钝感剂含量对混合炸药机械感度的影响。结果表明,采用高品质HMX和3%的钝感剂时,混合炸药的安全性最好。在此基础上设计制备了一种组成及性能与B2273A(HMX/丁羟粘结剂90/10)接近的HMX基高固相浇注PBX炸药GO-1(HMX/丁羟粘结剂90/10)。其摩擦感度和撞击感度分别为5%和0,冲击波感度I50为17.7 mm,爆速为8587 m·s-1,格尼系数为2.80,爆轰性能、金属加速能力和安全性能优良,该炸药在枪击试验、烤燃试验中均为燃烧的低反应等级。     

可浇注固化PBX类含铝炸药低易损性研究

采用真空振动浇注-固化技术，制得了几种以聚合物弹性体端羟基聚丁二烯(HTPB)为粘结剂，以黑索金(RDX)为主体炸药的含铝炸药。结果表明：用硝基胍(NQ)或3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮(NTO)代替部分RDX，炸药的撞击感度明显降低，其枪击、苏珊实验反应等级较低。这种低易损性的PBX类含铝炸药适用于一些高性能武器战斗部装药。     

TC复合弹对多层A3钢靶穿甲效应的试验与仿真

为提高弹丸的侵彻威力,在30 mm制式弹弹头部采用增韧TC材料,并与制式弹进行对比,采用DOP试验方法,对2种不同结构弹丸侵彻多层A3钢靶的试验结果进行分析研究。运用冲击动力学理论公式,计算TC复合弹和制式弹在冲击接触钢板瞬间的冲击压力并进行对比。重点分析对比弹头结构、材料对多层A3钢靶的穿甲效应的影响。在相同条件下,对制式弹和TC复合弹对A3钢板的侵彻深度、孔径,以及侵彻后弹芯剩余质量进行了对比分析。运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对侵彻过程进行模拟仿真,并与试验结果对比。结合数值模拟的结果,分别从余速和弹芯剩余质量上进一步分析TC复合弹的侵彻能力。结果表明,TC弹头对弹芯的保护效果明显,为陶瓷材料应用于其他战斗部提供了依据。     

24-二硝基苯甲醚基高爆速熔铸炸药爆轰性能表征

为了揭示2,4-二硝基苯甲醚 (DNAN)基不敏感熔铸炸药的爆轰特性,加快DNAN基熔铸炸药的应用,采用Fortran BKW代码计算了Octol炸药和不同组分DNAN基熔铸炸药的爆轰参数(爆速、爆压)。采用电测法、爆炸概率法和激光干涉测速技术分别对DNAN基配方DNAN 20/奥克托今80和Octol炸药的爆速、爆压、机械感度以及金属板驱动能力进行了试验测试。试验结果表明：该DNAN基炸药的爆速为8 436 m/s,爆压为31.23 GPa,爆轰性能优于Octol炸药;撞击感度为33%,摩擦感度为57%,机械感度低于Octol炸药;驱动金属板速度达到3 045 m/s,优于Octol炸药。该DNAN基高爆速熔铸炸药综合性能优于Octol炸药,可替代Octol炸药用于防空反导和大口径爆炸成型弹丸战斗部。     

Tc复合弹对陶瓷/A3钢复合靶穿甲效应的试验研究

为提高弹丸对陶瓷复合装甲的侵彻威力,在30 mm制式弹弹头部采用增韧Tc材料,并与制式弹进行对比。采用DOP试验方法,结合冲击动力学理论和陶瓷材料特性,研究了2种不同结构弹丸对陶瓷/A3钢复合靶的穿甲效应,重点分析对比弹头材料、结构对陶瓷/A3钢复合靶的穿甲效应的影响。在相同条件下,对制式弹和Tc复合弹对A3钢板的侵彻孔径、深度,以及侵彻后弹芯剩余质量进行了对比分析。采用ANSYS/LS-DYNA进行模拟仿真,模拟结果与试验结果基本吻合,结合仿真结果,从弹芯剩余质量上对弹丸的侵彻能力进一步分析,Tc复合弹对弹芯保护的效果明显,为陶瓷材料应用于其他战斗部提供依据。     

不同粘结剂制备的分步压装用炸药对撞击感度的影响

为研究粘结剂对分步压装装药过程产生热量的影响,设计了以高聚物和石蜡为粘结剂的2种分步压装炸药,分别测试了高聚物和石蜡的粘度,并对这2种炸药造型粉及药柱的撞击感度进行了研究。研究结果表明,采用高聚物做粘结剂制备的分步压装炸药在装药过程中产生的热量明显大于石蜡做粘结剂制备的分步压装炸药,即粘结剂类型对分步压装装药工艺的安全性具有重要影响。     

高效隔热材料在战斗部中的热防护性能研究

为提高超声速武器的热防护性能,设计一种高效隔热材料。通过快速烤燃对比试验分析高效隔热材料对 战斗部热防护性能的影响。加入高效隔热材料后,试验件内部的升温速率可大幅度降低;炸药受热后的开始反应时 间从58 s 延长到16 min 2 s,降低了炸药的反应类型。结果表明：该研究应用于超声速武器战斗部中,可显著提高战 斗部的防热安全性。     

穿甲弹结构设计与侵彻性能仿真研究

基于杆式穿甲弹弹头形状对子弹穿甲效果的影响,设计了一种弹头结构为多层片状穿甲块和穿甲环结合的穿甲弹。应用LS-DYNA非线性有限元分析软件,对其侵彻三层间隔靶板的情形进行了数值仿真。通过在不同速度下的仿真发现,该子弹能够适应较宽的速度范围,弹头结构可以降低压缩应力波的强度,在侵彻第一层靶板时弹体得到了较好的保护。同时子弹姿态稳定,降低了弹体的跳飞趋势。计算结果为弹体结构优化设计提供了重要依据。     

Preparation and Properties of PBXs Based on FOX-7 in Controlled Fragmentation Warhead Application（英）

Polymer bonded explosive(PBX)formulations were successfully prepared in the laboratory scale containing 1,1-diamino-2,2-dinitroethene(FOX-7)and hexogen(RDX)as brisant high explosives and different binder types of polyurethane(PU)based on glycidyl azide polymer(GAP) and hydroxyl-terminated polybutadiene(HTPB) as an energetic and inert polymeric binder respectively.Casting technique was used for the preparation of different PBX formulations based on FOX-7/RDX and PU(GAP/HTPB)with 14% binder.The sensitivity to different initial impulses and performance characteristics of the explosive and lethal zone of the tested controlled fragmentation warhead by the fragmentation warhead assessment test(arena test)were studied,in which the arena test was carried out with a controlled fragmentation warhead made from Ck45 steel,with dimensions(100 mm length,30 mm outer diameter and 3 mm thickness).Results show that PBXGF4 has lower sensitivity to impact and heat than those of PBXGR4 by 188.4% and 3.2% respectively.Its friction sensitivity is the same as that of PBXGR4.It has better performance,in which detonation velocity increases by 2.1% and brisance increases by 0.5% when compared with those of PBXGR4.It was concluded that PBXGF4 which based on FOX-7 bonded with PU/GAP matrix has good characteristics as PBX,specially in the sensitivity to impact and can be applied for replacing PBXs based on RDX in the advanced PBXs for low sensitive fragmentation warheads.     

Research on the Application of Explosive Network in the Shaped Charge Warhead

With respect to the problems of that the shaped charge warhead currently uses a cover method to improve the penetration power, a method using an explosive network technology as the detonation mode of shaped charge warhead is proposed. In the context of some shaped charge warhead, a synchronous explosive network prototype is designed according to some charge structure parameters, such as the liner and main grain. From the performance comparison test, it can be known that the explosive network not only stably detonates, but also largely improves the penetration power and stability. Experimental results show that explosive network technology is an effective method for improving the penetration power. The results lay a solid foundation for the engineering application of the technology in the shaped charge warhead.