装药尺寸及结构对HTPE推进剂烤燃特性的影响

利用自行设计的烤燃实验装置,对HTPE推进剂小尺寸烤燃试样分别进行了升温速率为1、2℃/min的烤燃实验,以此为基础,建立了小尺寸烤燃试样和固体火箭发动机的三维计算模型,利用Fluent软件分别对两者不同升温速率下的烤燃行为进行了数值模拟计算,研究了小尺寸烤燃试样与固体火箭发动机的装药尺寸及结构差异对HTPE推进剂烤燃响应特性的影响。结果表明,HTPE推进剂的烤燃响应时间、响应温度随升温速率的变化趋势与装药尺寸及结构无关,但响应时间和响应温度的绝对值与装药尺寸及结构均有很大关系,升温速率为3.3℃/h(0.055℃/min)时,小尺寸烤燃试样的响应时间为40.3h,响应温度为158℃,而固体火箭发动机响应时间为28.83h,响应温度为120.13℃。推进剂装药尺寸及结构对烤燃点火位置有明显影响,进而影响到烤燃速度范畴的区分,小尺寸烤燃试样慢烤升温速率不大于2℃/min,而固体火箭发动机慢烤升温速率为小于0.5℃/min。因此,对快速、慢速烤燃的严格划分,必须结合装药尺寸、装药结构及推进剂种类等因素进行。升温速率对固体火箭发动机存在热积累临界位置效应,本研究条件下影响热积累临界位置的升温速率为0.5℃/min。     

钝感推进剂研究进展及发展趋势

介绍了低易损炸药钝感机理和几种新型钝感推进剂的研究进展,总结了降低推进剂感度的技术途径及其发展趋势,认为对降低推进剂感度的含能黏合剂和真正钝感氧化剂的研制及其在推进剂中的应用将是今后研究的重点工作。     

被氟化的推进剂钝感组份

<正> 本篇报告是以降低敏感性为基础,研究了作为 Otto Ⅱ燃料或其它推进剂的改进组份的氟代硝酸酯合成方法和应用特性。美斯坦弗研究所在海军海上系统司令部的倡仪下共合成了三种氟代硝酸酯:3-氟-1,2丙二醇二硝酸酯、3,3,3-三氟-1,2丙二醇二硝酸酯和4,4,4-三氟-1,2,3丁三醇三硝酸酯。实验表明它们有较低的蒸气压、较低的冲击敏感性、较高的密度和较高的计算爆轰压力和速度。因而,它们有可能取代 OttoⅡ燃料配方中的1,2丙二醇二硝酸酯和部份的癸二酸二丁酯,从而提供比原配方有较高的能量、较低的或相等的冲击感度的改进型     

钝感推进剂配方研究及发展趋势

从钝感黏合剂、钝感增塑剂、钝感高能填料以及新型复合材料等方面综述了国内外钝感固体推进剂配方及钝感方法进展。结果表明,HTPE黏合剂、BDNPF/A增塑剂、FOX-7高能填料以及HMX-TATB核-壳微粒等均可有效降低推进剂感度。今后钝感推进剂的重点研究方向主要为推进剂钝感机理、钝感推进剂能量与感度关系、钝感材料的匹配技术以及影响感度的综合因素等。     

新型高能钝感OTTO单元推进剂

介绍了国外热动力鱼雷推进剂OTTO燃料的发展动向,在OTTO燃料组分分子中以氟代氢或在燃料配方中加入某些高能组分以提高能量,同时降低感度。     

低易损性固体推进剂钝感特性及评估试验方法研究进展

总结了低易损性固体推进剂的钝感特性及国内外在低易损性固体推进剂研究方面的主要差距,分析了低易损性推进剂的危险性与钝感特性的相关性,并阐述了固体推进剂的钝感特性评估试验方法,提出了完善低易损性固体推进剂、钝感弹药的安全试验方法和评估标准,展望了低易损性弹药的发展方向。     

密封条件对钝化RDX快速烤燃响应特性的影响

为评估传爆药的易损性,设计了密封状态不同的多种烤燃弹结构。用快速烤燃实验方法,研究了壳体密封条件对RDX基传爆药的烤燃响应特性,分析了影响传爆药大火烤燃响应特性的主要因素。结果表明,壳体密封结构是影响钝化RDX烤燃响应的关键因素。相同条件下,随着壳体密封条件的减弱,传爆药快速烤燃响应的剧烈程度增加,认为壳体的密封条件影响传爆药的易损性,壳体采用一定的泄漏方式能够降低传爆药的火烤易损性能。     

高能推进剂钝感含能材料研究现状

钝感高能推进剂是当前固体推进剂的重要发展方向,降低高能固体推进剂感度主要技术途径是要采用低感度高能量的原材料,一方面是应用新型低感度含能原材料,另一方面是对现有含能原材料改性使之降低感度。高能推进剂所用钝感含能原材料主要分为3部分:能量高而感度低的氧化剂,低感度的含能黏合剂,低感度的含能增塑剂。在推进剂配方研制过程中通过选择应用这3类原材料来降低高能固体推进剂的感度,满足高能固体推进剂的钝感安全性能。论述了国内外上述3类钝感含能原材料的研究进展。     

钝感炸药在机械撞击下爆炸危险性评价

介绍了用炸药撞击声压级－实验药量曲线评价钝感炸药在机械撞击作用下发生爆炸的危险性的方法和测试结果，并与苏珊试验、滑道试验等测试结果进行了比较和讨论。     

叠氮推进剂的感度和能量特性研究

对叠氮推进剂的感度和能量特性进行了理论计算,得到了采用硝化甘油/低感度硝酸酯混合体系来降低冲击感度和摩擦感度的有效方法,以及高能量叠氮缩水甘油醚(GAP)推进剂各主要组分含量。增塑剂为硝化甘油/丁三醇三硝酸酯(NG/BTTN),增塑比为2.0,Al粉、高氯酸铵(AP)和奥克托今(HMX)质量分数分别为18%、30%和22%。     

高能CMDB推进剂燃速特性研究

本文研究了过氯酸铵、奥托金、燃烧催化剂对高能复合改性双基推进剂燃速特性的影响,提出了降低压力指数的途径,讨论了使用一元水杨酸铅和一元乙醇酸铅作为燃烧催化剂的最佳配方。一、引言复合改性双基推进剂(简称CMDB)由于具有能量高、燃速可调、原材料来源方便等优点,在国外得到广泛应用。     

高能CMDB推进剂燃速特性研究

本文研究了过氯酸铵、奥托金、燃烧催化剂对高能复合改性双基推进剂燃速特性的影响,提出了降低压力指数的途径,讨论了使用一元水杨酸铅和一元乙醇酸铅作为燃烧催化剂的最佳配方。一、引言复合改性双基推进剂(简称CMDB)由于具有能量高、燃速可调、原材料来源方便等优点,在国外得到广泛应用。高能CMDB是在硝化棉/硝化甘油双基母体中加入氧化剂(过氯酸铵、奥托金),大量金属燃料(铝粉)和聚酯/六次甲基二异氰酸酯预聚体的交联型复合改性双基推进剂。实际是介于复合推进剂和双基推进剂之间的新型推进剂。有的国家称之为EMCDB。我们研究的高能CMDB,70公斤/厘米~2下的理论比冲为268—270秒,-20℃延伸率大于     

键合剂对HTPE推进剂力学性能的影响

采用单向拉伸试验研究了小分子键合剂(JX01、JX02)、大分子键合剂(ZX01、ZX02)对端羟基共聚醚(HTPE)推进剂力学性能的影响。结果表明:采用JX01时,HTPE推进剂的高温(70℃)、常温抗拉强度偏低,高温最大伸长率30%,低温(–45℃)出现"脱湿"现象;采用JX02时,HTPE推进剂可获得较佳的常温、低温力学性能,但高温伸长率偏低;采用ZX01时,HTPE推进剂高温伸长率有所提高,最大伸长率约为40%,但高温抗拉强度350 k Pa;采用JX02与ZX01复配,HTPE推进剂可获得较佳力学性能,高温抗拉强度600 k Pa、最大伸长率50%,常温抗拉强度1 000 k Pa,低温最大伸长率70%。     

不同约束条件下钝化RDX的烤燃响应特性

以2℃/min的升温速率对带壳的钝化RDX炸药进行慢烤试验,研究了不同约束条件下钝化RDX的烤燃响应特性.结果表明,材料相同时,随着厚度的增加炸药耐烤燃时间随之增长,但反应的剧烈程度逐渐减弱;厚度相同时,耐烤燃特性随材料物理性能的不同发生变化.根据材料力学理论和传热学理论,对所产生的现象进行了分析.结果表明,材料相同时,增加壳体的厚度,可以提高钝化RDX的热安定性;材料不同时,采用热导性低的材料可以提高炸药的热安定性.     

物理界面对炸药慢速烤燃特性的影响

利用自行设计的烤燃试验装置,在1℃/min的升温速率下对RDX基高能炸药进行了慢速烤燃试验。用FLUENT软件进行了模拟计算,研究了3种物理界面(空气、T-09耐烧蚀隔热涂料和GPS-2硅橡胶涂料)对炸药慢速烤燃特性的影响。结果表明,物理界面是影响炸药慢速烤燃响应特性的重要因素。相同条件下,物理界面为空气时,能增加烤燃弹的烤燃响应温度、响应时间以及烤燃响应的剧烈性;物理界面为惰性材料时,能增加烤燃弹的烤燃响应温度、响应时间,降低烤燃弹烤燃响应的剧烈性。数值计算结果表明,炸药慢速烤燃响应温度及烤燃时间受物理层厚度的影响,物理层厚度为0~5mm时,炸药烤燃响应温度、烤燃时间随着物理层厚度的增加而增大;物理层厚度为2.5mm时,炸药烤燃响应温度、烤燃时间达到最大值,之后随着物理层厚度的增加而减小。     

炸药的钝感

前言炸药的意外引爆是炸药研究和工艺发展中最难克服的问题之一。由于解决这一危险问题的许多途径都已标准化,近年来在炸药钝感方面很少有新的进展。但是,在我们以前为利弗莫尔研究室所做工作中发现:把双(氟二硝基乙基)缩甲醛(FEFO)的醛基碳上氢—OCH_2O—用氟取代,制成双(氟二硝基乙基)二氟缩甲醛(DFF),可达到纯感FEFO的目的。DF的能量和FEFO接近,但显著地不敏感,特别是引爆低速爆轰感度显著低于FEFO。在斯坦福研究所的隔板感度试验中,引爆FEFO所需的冲击波输入,要比引爆DFF所需的小几个数量级(更敏感)。在利弗莫尔研究室进行的楔形试验中,DFF不仅表现出具有比FEFO低的感     

炸药的钝感

炸药的意外引爆是炸药研究和工艺发展中最难克服的问题之一。由于解决这一危险问题的许多途径都已标准化,近年来在炸药钝感方面很少有新的进展。但是,在我们以前为利弗莫尔研究室所做工作中发现:把双(氟二硝基乙基)缩甲醛(FEFO)的醛基碳上氢—OCH_2O—用氟取代,制成双(氟二硝基乙基)二氟缩甲醛(DFF),可达到钝感FEFO的目的。DF的能量和FEFO接近,但显著地不敏感,特别是引爆低速爆轰感度显著低于FEFO。在斯坦福研究所的隔板感度试验中,引爆FEFO所需的冲击波输入,要比引爆DFF所需的小几个数量级(更敏感)。在利弗莫尔研究室进行的楔形试验中,DFF不仅表现出具有比FEFO低的感     

基于FDS与CFD组合的快速烤燃数值模拟

为了研究装填熔铸B炸药的试件在池火作用下的快速烤燃特性,采用火灾仿真软件FDS建立了池火燃烧模型;烤燃试件尺寸为Φ76mm×256mm,壁厚7.5mm,燃料为JP-8,计算了不同阶段的火焰结构特征和烤燃试件周围的温度变化;将试件不同位置的真实温度作为边界条件运用于CFD中,研究快速烤燃的特性及其参数,并将计算的响应时间、点火温度与试验结果进行了比较。结果表明,用FDS与CFD组合计算的快速烤燃温度—时间曲线与试验曲线吻合,最大误差为8.1%;获得了快速烤燃过程中火焰的辐射热通量与对流热通量的变化情况,辐射热通量占主导作用,占比为总热通量的91%左右;得到了快速烤燃的池火燃烧特性以及油池与烤燃试件尺寸的匹配关系,油池尺寸越大,火焰温度越高,池火发展阶段的时间缩短,辐射热通量占比增大到95%;B炸药发生点火时,表层达到熔化的炸药极少,药柱内部温度仍为常温,点火区域在试件端面棱角处。     

硝胺推进剂和双基系推进剂燃速预估模型进展

综述硝胺推进剂和双基系推进剂稳态燃速预估模型的最新进展,对下列6个模型的计算原理。和优缺点进行了介绍和评价：HMX／AP（1：1）燃速计算模型、“双区”稳态燃烧模型、复合多火焰模型、神’经网络模型、自由基裂解模型和双基系推进剂半经验预估模型。     

含钾盐消焰剂的硝化棉基钝感推进剂燃烧性能研究

了含钾盐的硝化棉基钝感推进剂的燃烧性能。结果发现,钾冰晶石的加入严重地破坏了钝感推进剂的平台燃烧效应,而消焰剂ＫＤ对平台的破坏作用较小。含ＫＤ的推进剂燃速率和平台范围可通过组合催化剂的变化来调节。ＢＴＴＮ取代ＴＭＥＴＮ后,燃速有所增加,平台效率得以保持。添加硝基胍使得推进剂在８－９ＭＰａ燃速发生“突跃”高压下有平台区出现。