一种抗高过载高离心旋转的全密封火焰延期点火管

为了研制一种既能抗径向高过载的冲击,又能满足高离心旋转条件下延期精度的全密封火焰延期点火管,进行了闭气机构设计及试验验证。研究表明:采用组合化单孔传火垫片设计,解决了延期点火管径向抗高过载冲击的问题;采用闭气机构设计,提高了延期点火管在高离心过载条件下的延期精度和输出性能稳定性。在系统试验中,该延期点火管均可靠作用。     

某复杂发射环境用延期点火装置设计研究

为满足高膛压、高过载等复杂发射条件下的延期点火,对某延期点火装置内部结构、传火通道、转换通道进行了设计,并对点火药进行了筛选。研究结果表明,所设计的延期装置满足平原和高原两种发射环境,且在高膛压、高过载条件下具有较高的延期精度。     

高加速度过载下延期元件的失效机理研究

采用Hopkinson杆高过载试验技术和数值模拟方法对B/BaCrO4延期体在高过载环境下的延期性能和失效机理开展了研究.研究结果表明,延期体在冲击过载过程中承受多次加载和卸载过程,导致延期体变形和包括延期药柱层裂和延期药抛射在内的延期装药结构破坏,体现在随着过载加速度的增大,延期体燃烧速度增大,燃烧速度散布加大,延期精度降低.     

高过载对硼系延期药形貌特征及性能的影响

采用自由式霍普金森杆和扫描电镜(SEM),以针刺延期雷管和裸药柱为研究对象,对不同过载冲击下硼系延期药的形貌特征及性能变化规律进行了研究;并根据药剂形貌特征变化,分析了装药压力对硼系延期药耐高过载性能的影响。结果表明,过载冲击强度越大,延期药微观形貌受损越严重;延期药装药压力为100MPa时,过载冲击对组分微观形貌无影响,装药压力为400MPa时,过载冲击会破坏组分微观形貌,导致延期药燃速加快,精度变差。     

抗高过载装药结构爆轰点火内弹道两相流仿真

为了研究抗高过载装药结构下采用爆轰点火时火药颗粒的运动和燃烧情况,以及此种装药结构下的点传火特性,在试验研究的基础上,建立了抗高过载装药爆轰点火过程的轴对称二维两相流计算模型.通过编程计算求解了高装填密度下,点火过程中药床内各物性参数的变化情况,依据计算结果列出了部分典型时刻的压力分布图和固相空隙率分布图.通过对点火过...     

高膛压楔式炮闩闭气形式分析

确保高膛压下炮膛可靠密封是火炮发展的一项关键技术。给出了高膛压的一个明确界定。适用于楔式炮闩的闭气方式有4种类型。根据所选择的闭气方式确定相适应的结构方案是闭气机构设计的基本原则、设计方法和闭气可靠性评估方法。高膛压闭气机构的设计原则是避免构件发生期性变形。在确保炮膛闭气可靠的前提下，闭气机构的设计应有利于获得结构紧凑的炮闩系统，有利于提高炮闩系统的综合性能。对于大口径常规火炮，在固体发射药仍占据主导地位的情况下，楔式炮闩、使用无药筒装药发射有利于提高射速。合理增加装药量、大幅度提高膛压是提高初速的基本方法。     

高过载条件下火工品装药的响应特性

针对火工品在高过载条件下的意外发火问题,利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,计算空气炮过载实验装置发射的弹丸在撞击钢靶和混凝土靶过程中火工品装药的结构、温度和压力变化规律,进一步分析装药的发火机理。结果表明,在高过载条件下,火工品装药的受力以压缩应力为主;火工品不同位置的装药的温升不同,其中头部和尾部装药温升明显,中部装药的温升较小;当靶板为钢靶时,装药的温升较大;装药与结构之间的相互作用以及炸药颗粒的内部摩擦均会形成热点,但是装药与结构之间的相互作用是引起装药意外发火的主要原因。     

某延期点火管无火焰输出原因分析与改进

通过对某延期点火管无火焰输出故障进行排查和分析,发现故障原因为延期药燃烧残渣未能堵塞传火通道,使输入端承压小于输出端承压,火焰在压力导向下形成反向传火。对原结构进行了改进,幵对改进后的延期点火管进行了试验验证和可靠性分析。结果表明改进后的延期点火管输出可靠,可靠性达到了技术指标要求。     

传火管中不同装药结构传火性能试验研究

点传火技术是大口径火炮装药中的关键技术之一，文中详细介绍了点传火模拟试验的研究工作，对不同装药结构的点传火特性进行系统的研究，给出了黑火药药袋、管状药与LVD管等不同的点传火结构对p-t点传火性能的影响。试验结果表明，轴向火焰传播速度对曲线与破孔规律有较大的影响，新型点火具LVD管在提高点传火性能方面有较大的作用，研究的结果对于模块装药的点传火结构设计具有重要的参考价值。     

基于CE/SE方法对模块装药点传火过程的数值模拟及特性研究

为了深入探究模块装药的点传火特性,设计了一种金属模块药筒进行了点传火试验并对试验过程进行了仿真分析,建立了试验条件下的内弹道气固二维两相流模型,采用CE/SE方法对其进行了编程求解,获得了膛内流场参数的变化特性,数值结果与实验结果吻合较好。数值结果揭示了点传火过程中传火管及主装药区压力分布的变化过程、气相的流动规律及其径向传播效应对模块主装药区发射药燃烧的影响;药筒尾部膜片的破裂会导致燃烧室内自由空间区域形成激波现象,对这一激波形成的原因进行了探讨,并对假设工况下的传火孔破孔的燃气射流过程进行了仿真,研究了破孔条件下主装药区的气相流动及升压规律。综合结果表明模块装药条件下传火管燃气的径向效应在整个点传火过程中较为明显,并且装药结构的特殊性易引发激波现象的产生。     

延期体抗高加速度过载的结构加固性能研究

本文应用Hopkinson压杆试验技术和仿真模拟的方法,研究了5种不同管壳尺寸的延期体在6~17万个g值的加速度过载作用下的延期性能.比较了加载前后不同尺寸延期体的燃速变化,分析不同尺寸的延期体抗过载的性能.实验结果表明:增加延期体管壳长度,延期体抗加速度过载的加固效果不明显;增加延期体管壳外径,经高过载加载后延期体燃速散布范围小,延期药抛撒量减少,变形量减少,抗高过载能力效果明显.     

药床中火焰传播速率测试技术研究

测定传火具内火焰的传播速率是研究点传火系统的主要内容之一。传统的方法是利用测量传火管内压力阵面和最大压力相对速率推断出火焰的传播速率。介绍了利用光导纤维对光的传输特性，通过光敏放大电路，直接测量传火管内火焰的传播速率的一种方法。     

高加速度过载对硼系延期药延期性能的影响

本文采用Hopkinson压杆试验装置对硼系延期药进行应力波加载试验。比较了压药压力、过载加速度以及粘合剂的使用对硼系延期药在动态加载前后延期时间与延期精度变化的影响。经试验表明：延期药在高过载下延期精度下降很大；在延期药中加入粘合剂可以相对提高延期体的抗过载能力。     

基于过载冲击下的针刺延期火工品性能

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术研究了过载冲击对针刺延期火工品性能的影响,利用工业CT技术对针刺延期火工品结构损伤进行了分析,结果表明,过载冲击对针刺延期火工品结构损伤与性能影响有明显不同,过载后装药界面发生位移,发火感度降低,延期时间变短,精度变差,但能量输出变化不大。     

某金属传火管不同装药对点传火性能的影响研究

针对某大口径火炮设计了中心金属传火管,在点传火模拟试验装置上进行了该金属传火管的点传火试验。通过对比分析传火管管内压力、火焰传播速度、破孔时间差以及点传火时间等参数的变化情况,对影响金属传火管点火性能的点火药种类和装药量两个因素进行对比分析。结果表明与大粒黑和小粒黑相比,当点火药为苯萘药条时更有利于提高药床的透气性,能够明显提高火焰的传播速度,缩短破孔时间和点传火时间,且随着苯萘药条药量的增加,火焰传播速度、点火能量也随之增加,具有更为良好的点传火性能,该结论可以为下阶段工程化应用提供设计依据。     

密实装药床中点火火焰传播特性的实验与数值研究

以某火炮密实装药为背景,为了研究在中心点传火结构下装药床中点火火焰的传播特性,设计并使用了可视化半密闭爆发器式模拟实验装置。考虑到实验安全性,装置中以尼龙假药粒床来替代真实发射药,通过高速摄影系统拍摄了装药床中点火火焰的传播过程。实验结果表明,点火火焰在前期主要体现为径向传播,直至火焰气体受到药室壁面的约束,径向传播减弱而轴向扩展成为主要特征。基于实验,结合多孔介质模型建立了装药床中点火燃气流的二维轴对称传播模型,并利用FLUENT软件对点火火焰的流动过程进行了数值模拟。将气体高温面等效为火焰面,数值计算得到的气相温度场云图与实验拍摄的火焰图像对比基本吻合,火焰轴向位移的数值结果与实验结果相差不超过7.14%,并由数值计算的火焰位移曲线得出装药床中火焰轴向传播的平均速度为14.1 m/s。     

横向过载下气-粒两相流对固体火箭发动机点火过程影响

固体火箭高速自旋诱发的过载环境会引起燃烧室内流动、传热和燃烧耦合关系的改变,致使发动机点火特性区别于常规点火,对点火可靠性和弹体安全产生潜在威胁。为了研究过载下固体火箭发动机点火过程特性,建立耦合颗粒惯性过载场、颗粒碰撞推进剂增强传热、推进剂侵蚀/过载耦合燃烧、流场惯性过载场效应的综合点火模型。对不同横向过载方向、大小以及颗粒粒径下点火过程进行计算,给出了动态气-粒分布特征,分析了颗粒粒径与过载大小对点火峰值压力p_max、点火滞后时间ξ₁、火焰传播时间ξ₂和火焰填充时间ξ₃的影响规律。研究结果表明：点火过程中过载方向引发气-粒分布规律存在明显差异,进而影响推进剂传热与内弹道在时域的缩短规律;相同过载环境下,粒径减小,点火滞后时间ξ₁和火焰传播时间ξ₂缩短,而对火焰填充时间ξ₃的影响基本可以忽略;在大长径比发动机中,点火颗粒粒径不变,点火延迟时间ξ随过载增加而缩短。     

点火管稳健性技术研究:计算机模拟与分析

应用正交设计方法和两相流燃烧理论，研究影响点火管峰值压力和点火一致性的因素，建立了散装药条件下点火管的设计模型，提出点火管装药和火炮喷出孔是影响点火一致性和峰值压力的主要因素；点火管长度和中心喷火管长度对第一孔和末端孔压力有明显影响。     

火炮装药着火过程的辐射传热

本文简要论述装药着火计算中考虑辐射传热的必要性,及其它对火焰传播计算结果的影响.给出了膛内辐射传热系数的近似表达式。