钝感火药装药膛内实际燃烧规律的研究

目的 研究钝感火药装药膛内的实际燃烧规律,方法 制备一种双基钝感火药,并在大口径火炮上进行射击实验,用内弹道势平衡的方法研究了该钝感火药装药膛内的实际燃烧规律,结果 采用钝感火药装药后,膛内实际燃烧的热平衡点参数向后移动,钝感 火药装药燃气生成函数可分别用三次函数和二次函数的拟合式表示,其膛内实际燃烧速度函数可表示为以相结压力冲量为自变量的指数函数或正比函数,结论利用内弹道势平衡方法研究钝感火药装     

一种由火药配方评估火药化学安定性和机械感度等性能的方法

用级差法建立了火药配方与火药化学安定性和冲击感度的定量关系,给出了火药组份的安定性和危险性级别的经验值。火药对武器的烧蚀性用燃气组份和爆温、爆热差的经验式定量评估。烟雾和二次焰的强度则由燃烧产物组成直接预测。对许多典型的发射药和固体推进剂配方的理论预测与实测数据的相对次序相吻合。方程组已用于火药设计智能软件,能定量预测各种新火药的性能水平。     

铝粉粒度对奥克托今(HMX)基含铝浇注高聚物粘结炸药爆热的影响

利用恒温式量热计测定了不同粒度的HMX(1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷)基含铝炸药的爆热值。对其能量释放规律研究结果表明:含粗铝粉的炸药爆热随铝粉含量增加呈递增趋势。当铝粉含量为35%时,爆热达到最大值;而细颗粒铝粉含量为25%时,含铝炸药爆热达到最大值;之后随铝粉含量的增加爆热值降低。铝含量低于13%左右时,含细颗粒铝粉的炸药爆热值较含粗颗粒铝粉的炸药爆热值高;高于此值后,爆热值较后者偏低。根据爆热结果分析,铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药的反应机理和反应动力学有影响。     

低温感包覆火药燃烧过程破孔规律研究

为了模拟低温感包覆火药在混合装药中的燃烧过程,该文对常温中止实验后低温感包覆火药的表面进行了三维视频显微镜观察,对包覆火药的燃烧过程进行了分析。在中止实验的基础上,研究了装药条件如点火压力、主装药与包覆火药配比、装填密度对破孔的影响规律,建立了破孔规律模型,给出了该模型在燃烧计算中的处理方法。用密闭爆发器实验和内弹道实验对模型进行了验证。结果显示,计算得到的p-t曲线与实验符合较好。     

铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药爆热的影响

利用恒温式量热计测定了不同粒度的HMX基含铝炸药的爆热值,对其能量释放规律研究结果表明：含粗铝粉的炸药爆热随铝粉含量增加呈递增趋势,当铝粉含量为35%时,爆热达到最大值;而细颗粒铝粉含量为25%时,含铝炸药爆热达到最大值,之后随铝粉含量的增加爆热值降低;铝含量低于13%左右时,含细颗粒铝粉的炸药爆热值较含粗颗粒铝粉的炸药爆热值高,高于此值后,爆热值较后者偏低。根据爆热结果分析,铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药的反应机理和反应动力学有影响。     

装药结构对传爆药柱起爆能力的影响研究

为了适应钝感弹药对传爆序列提出的新要求,根据炸药冲击起爆理论,研究了凹球形和半球形两种新结构传爆药柱,并对两种新结构传爆药柱与普通圆柱形传爆药柱的起爆威力进行了实验对比.研究结果表明,改变传爆药柱的结构可提高其输出威力,新结构传爆药柱较普通圆柱形传爆药柱的起爆威力有明显提高.研究结果对解决钝感弹药的可靠起爆问题具有重要意义.     

射孔-高能气体压裂复合技术研究

对增加油气产量的射孔-高能气体压裂复合技术进行了详细的研究。重点对射孔-高能气体压裂复合器的设计原理进行了深入的探讨,其中包括枪管的耐压设计,枪身螺纹牙强度的设计,枪身内火药燃烧速度与压力范围及温度的定量关系,射孔后火药燃烧时的气体流速,射孔枪身内火药燃烧气体对射孔孔眼的冲刷作用及射孔枪身内火药燃烧气体射流的高能气体压裂作用。同时对枪身内火药装药的设计及现场施工工艺也进行了一定的研究。在延长油矿360m井深做射孔-高能气体压裂的现场试验结果表明,该技术操作简便,成本低,综合处理效果好,有广阔的应用前景。     

LLM-105研究新进展

综述了国内外关于2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)性能、合成新方法、晶体结构、热化学特性及其在火炸药中应用的最新研究进展。研究结果表明,LLM-105的能量介于TATB和RDX之间,分子内存在的π共扼体系以及强烈的分子内氢键作用,使得LLM-105对热、冲击波、火花和摩擦撞击非常钝感,与火炸药中常用组分铜、铝、黑索今、高氯酸按、吉纳、硝化棉、硝化甘油、二号中定剂和射孔弹药型罩等有良好的相容性,其燃烧产物清洁,无卤素、无烟,LLM-105是一种相当钝感的含能材料,可作为新型高能钝感炸药用于战斗部装药及推进剂装药,应用前景良好,分析并提出了LLM-105应用于武器系统中的研究内容。     

可控复合脉冲爆燃压裂动态加载模型

针对单级火药爆燃速度单一、延迟点燃连接装置稳定性欠佳的问题,提出高低燃速火药串联装配、中心管同步点燃新型工艺,进而基于不同爆燃速度火药的燃速方程,借助火药结构几何模型、质量守恒方程、能量守恒方程和气体状态方程建立多级脉冲组合火药爆燃加载模型,据此定量计算不同比例组合火药爆燃加载压力与时间的动态变化。结果表明:组装火药可有效协同高低燃速火药爆燃加载优势,既可用少量高燃速火药迅速产生高压破裂储层,又不会产生过大峰值压力破坏套管,同时又能利用大剂量低燃速火药长时有效延伸裂缝;在确保迅速破裂储层基础上,尽量减少高速火药量、增加低速火药量,以便建立施工安全和措施效果的有效平衡,同时可在套管安全的前提下扩大整体装药量,提高措施效果。     

长脉冲燃爆压裂复合燃速火药配方优化与应用

针对常规燃爆压裂火药类型单一、燃速偏快、难以形成峰值压力与持压时间的优势平衡,致使改造规模有限的问题,深入考察成熟火箭推进剂配方,借助密闭爆发器、燃速仪等实验设备,筛选优化了高、低两级燃速火药配方体系。测试了各自燃烧性能、安全性能。实验结果表明,实验条件下,高、低燃速火药燃爆加载速率分别为13.38 MPa/ms、2.38 MPa/ms,燃爆时间分别为11.7 ms和51.8 ms,将一定质量两种火药复合串联,利用高燃速火药爆燃轻易制裂地层,随后低燃速火药长时间持续低速燃烧,最大限度增大破裂规模和裂缝长度。经现场应用表明,该复合型火药体系燃爆压裂过程安全可控,能有效改善地层应力状态,降低井底破裂压力,提高单井产量,为燃爆压裂技术在深层、超高压地层的应用提供有利支撑。     

硝胺推进剂新型键合剂胶片的表面性能

采用静滴法测定了取代酰胺、中性高分子键合剂胶片的表面能，对照加入取代酰胺键合剂的推进剂模拟配方试样的力学性能，证明键合剂胶片的可逆粘附功Ｗａｄｈ是一个表征键合剂改善推进剂试样力学性能效果的综合参数，为在硝胺／硝酸酯体系中选择键合剂提供了依据．并根据Ｗａｄｈ的数据，对几种高分子键合剂的效果进行了预测．     

低燃速无烟RDX-CMDB推进剂燃烧性能

采用“燃速-靶线法”研究聚甲醛(POM)、蔗糖八醋酸酯(SOA)及其不同质量比的(POM+SOA)混合物对无烟RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响,同时研究了两种复合燃烧催化剂F-pb/ W-Cu和E-pb/ W-Cu)对含POM+ SOA的RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明, 配方中分别添加8%的POM或SOA,POM使10 MPa下燃速由10.87 mm.s_-1降至6.47 mm.s_-1,SOA 使10 MPa下燃速由10.87 mm.s_-1降至4.73 mm.s_-1;当POM和SOA的质量比为5:3混合使用时, 6MPa～15MPa下推进剂压强指数降至0.49;铅盐F-pb/铜盐W-Cu催化剂使低燃速RDX-CMDB推进剂6MPa～15MPa下的压强指数由未添加催化剂时的0.65降至0.12,在中压8～10MPa下燃烧出现麦撒效应。     

丁羟推进剂结构状态与力学性能的相关性研究评述

贮存过程中的老化使丁羟复合固体推进剂的结构状态发生变化从而对其力学性能产生影响,严重影响推进剂装药的结构完整性和发动机的使用寿命.针对这一问题,国内外相关学者进行了大量的研究工作.从理论研究与实验研究两方面介绍了国内外该领域的相关研究进展,重点对研究取得的主要成果和存在的问题进行了分析评述.通过分析总结,指出了本领域未来的研究方向和研究重点,提出了具体的研究思路.分析认为,丁羟推进剂作为一种固体填料填充的高分子复合材料,其结构状态与力学性能密切相关.从推进剂的化学结构、网络结构和微观结构等方面来研究其结构状态与力学性能的相关性,对揭示固体推进剂化学-力学关联失效机理颇有裨益.     

热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的加工流变性能研究

利用转矩流变仪研究了不同硬段质量分数的热塑性聚氨酯弹性体黏合剂在不同加工条件下的流变性能,表征了加工后热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的力学性能.实验结果表明,加工工艺对热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的流变性能有显著影响,其平衡转矩随着加工温度和转速的提高呈下降趋势.加工工艺对热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的力学性能也有一定的影响,加工温度和转速的提高使其拉伸强度降低,而延伸率则随着加工温度的提高有所增加.     

超支化聚氨酯在HTPB推进剂中的应用研究

为改善丁羟复合固体推进剂（HTPB推进剂）的性能,选用超支化聚氨酯（HBPU）作为HTPB推进剂的助黏合剂,制备了含有超支化聚氨酯的HTPB推进剂. 采用DSC法研究了HBPU与HTPB推进剂主要组分的相容性,同时进行了HBPU对HTPB推进剂流变性能和力学性能的影响研究. 研究结果表明,HBPU与AP、HTPB相容性好;HTPB推进剂表观黏度随着HBPU的质量分数增加而增大;当HBPU质量分数为7%时,超支化聚氨酯改性的HTPB推进剂最大拉伸强度提高了24.17%,最大延伸率提高了22.84%.      

浇铸单室双推固体推进剂界面力学性能研究

为研究同种工艺、不同配方、不同界面处理方式和界面接触结构研制的组合装药固体推进剂界面的力学性能,在20℃,50℃和-40℃下,采用材料拉伸实验机测试了基于NC/NG/RDX体系的浇铸工艺改性双基推进剂配方及组合药柱的抗拉强度和伸长率,利用扫描电镜-能谱联合分析仪分析了断裂面的形貌及元素分布。结果表明:浇铸工艺组合而成的推进剂组合药柱界面的力学性能优于工艺中推进剂力学性能差的一级,界面的处理方式和粘接结构对界面的力学性能影响不大,组合装药的力学性能基本由两级推进剂中力学性能较弱的一级推进剂决定。     

硝酸酯增塑的P（E－CO－T）推进剂

论述了对硝酸酯增塑的Ｐ（Ｅ－ＣＯ－Ｔ）推进剂研究取得的进展，分析了此种推进剂在能量、力学、燃烧等各项性能方面的优越性．阐述了各项性能调节中的关键技术问题．     

单基包覆火药界面粘结强度研究

该文提出了一种改善单基包覆火药界面粘结强度的方法，其工艺过程如下：（１）将单基火药吸收增塑剂进行表面预处理；（２０进行包覆，制备了用增塑剂ＮＧ和ＤＢＰ进行表面预处理的２种单基包覆火药，与直接包覆的单克包覆火药作对比，进行老化和落锤冲击试验，测试其界面粘结强度。     

硝胺推进剂的界面键合作用

选择了具有海因衍生物和三聚异氨酸酯衍生物结构特点的一系列键合剂，在含有硝酸酯和ＨＭＸ的推进剂模拟配方中考察了这些键合剂的使用效果．并用Ｗｉｌｈｅｌｍｙ吊板法和动态毛吸法测定了这些键合剂对ＨＭＸ的浸润性，从热力学参量Ｗａ和动力学参量ｄｈ／ｄｔ两方面讨论了浸润机制，结合漫反射傅利叶交换红外光谱、光电子能谱的分析结果，对硝胺／硝酸酯体系中键合剂与ＨＭＸ的界面键合进行了评价．     

脉冲YAG激光引爆点火药的干涉法实验研究

介绍脉冲YAG激光引爆点火药的实验结果,如点火药在调Q和自由振荡YAG激光脉冲作用下引爆或引燃的阈值。并采用大口径长程F-P干涉仪和外调制的脉冲激光光源及记录装置,获得了点火药爆轰场和燃烧场的干涉图,并定量计算了燃烧的温度分布。