钝感发射药的内弹道特性研究

针对未完善的钝感对发射药内弹道性能影响的研究现状，该文利用密闭爆发器试验和靶场射击试验研究了钝感对发射药燃烧规律的影响，建立钝感发射药的燃烧数值模型，提出确定钝感药燃烧特征量的方法，并计算分析钝感发射药的内弹道特性，计算结果符合膛内射击过程的变化规律，与射击试验结果吻合很好。     

硝胺（RDX,HMX）发射药燃烧性能的模拟

在火药燃速预估模型的基础上，分析了硝胺炸药热分解机理，提出了硝胺燃烧初期热分解反应的假设，对燃烧表面气相组成进行了分类，推导了硝胺发射药燃速公式和压力指数公式。将硝胺发射药燃速表达为燃烧室压力和发射药组成的函数。对硝胺含量、种类不同的发射药的燃烧性能进行了数值模拟。计算值与实测数据十分吻合，最后讨论了硝胺发现药燃还压力指数全程特征和压力指数的可能性。认为燃烧表面附近Ｎ２Ｏ气体氧化性活化和硝胺化学结     

膨化硝酸铵在硝胺发射药中的应用

该文研究了添加膨化酸铵（ＥＡＮ）对硝胺发射药的燃速性能及力学性能的影响,使用ＳＥＭ手段观察了断口试样的微观形态,结果表明,ＥＡＮ颗粒的引入破坏了基体的连续性,产生了大量的内界面,从而增大了低温燃烧时的有效燃面,而高温燃烧时由于ＥＡＮ特性结构受火药基体的热胀挤压减少了有效燃面,这样使不同温度下的燃速趋于一致,从而导致硝胺发射药温度系数的降低。     

火药能量示性数计算的图解法

本文提出一种计算火药能量示性数的图解法,用这种方法,对现有的和科研中可能遇到的火药做了试用。经过全面的逐点的检查,证明这种方法简单准确可靠。可在火药设计中使用。     

单元液体发射药高压线燃速测定

液体发射药燃速是影响液体发射药燃烧性能的关键参数之一。该文设计了单元液体发射高压线燃速试验装置,利用包覆火药柱在密闭爆发器中燃烧产生恒压环境,借助离子探针测速技术定量测试OTTO－Ⅱ在45－83MPa范围内的线燃速。结果表明,它满足指数燃速公式,并算出了相应的燃速系数和燃速指数。研究结果对再生试液体发射药火炮内弹道设计有重要价值。     

装药结构对发射药等离子体点火延迟的影响

通过等离子体点火中止燃烧试验研究了发射药装药结构对等离子体点火性能的影响及其相互作用规律.利用等离子体点火燃烧中止装置、压力传感器和瞬态数据采集系统等,测量得到了太根药及单基药等的燃烧中止压力-时间曲线和点火延迟时间,分析了装填密度、等离子体喷孔与发射药的距离以及装药方式等对等离子体点火延迟时间的影响.试验结果表明:增大装填密度以及发射药与等离子体喷孔距离,点火延迟时间变长.在等离子体能量流场的相同位置,装药方式的改变对发射药的点火和燃烧影响不大,点火延迟时间也没有太大差异.     

火药气体成分与简化状态方程

本文对Haar—Shenker方程进行了讨论,在此基础上简化了Haar—Shenker方程,同时对Haar—Shenker方程中的两个主要参量余容b和第二维里系数B进行了计算,利用最小二乘法得到了多种火药的余容b和第二维里系数B对温度T的函数关系。最后,本文以双芳—3火药为例,用本文得出的简化了的Haar—Shenker方程计算压力,计算值与实测值比较,结果令人满意。     

弹道模拟装置的理论与实验研究

报道近期研究的弹道模拟装置及相应的内弹道准两相流数学物理模型。对几种高能硝胺发射药进行了实验，给出了部分理论计算与实测的压力曲线。结果表明，该装置具有小巧、装填条件灵活、单发实验费用低等特点。理论模型及其计算软件可较准确地预估模拟装置内火药的动态燃烧。     

再生式液体发射药火炮点火和喷射模拟

由于再生式液体发射药火炮的结构复杂，故数值模拟对研究内弹道参数对系统的影响具有重要作用。该文在再生式液体发射药火炮点火、喷射实验基础上，对这一过程建立了数学物理模型，并进行了数值模拟，计算结果与实验结果吻合较好，研究结果对改善再生式液体发射药火炮内弹道循环具有指导意义和实用价值。     

溶剂表面侵蚀对硝基胍发射药燃烧性能的影响

为了改善硝基胍发射药的燃烧性能,利用溶剂对其表面进行物理侵蚀处理,在硝基胍发射药表面层100μm深度范围内形成不同的微孔结构表面。采用扫描电镜观察4种发射药样品的表面微观形貌,通过密闭爆发器实验获得4种发射药燃烧的压力-时间曲线,分析了发射药的燃烧性能变化。研究结果表明,经表面物理侵蚀制备的1#发射药样品质量损失为1.94%时,形成的微孔结构有利于提高发射药的综合燃烧性能,表面微孔结构降低了硝基胍发射药的燃速压力指数。     

再生式液体发射药火炮燃烧室内两相流模型

为研究再生式液体发射药火炮(RLPG)内弹道过程,建立了RLPG燃烧室内的一维两相流数学模型,气相控制方程为非稳态欧拉方程组,液相控制方程用拉格朗日方程描述,方程组的源项反映了气液两相之间的耦合。分别采用二阶精度的MacCormack预估校正二步差分格式计算气相控制方程,求解析解的方法计算液相控制方程,PSI-Cell方法处理气液之间的耦合过程。通过数值仿真模拟了RLPG喷雾燃烧过程和压力振荡现象,建立了纵向二阶压力振荡振型,得到了主要物理参量的时空分布情况并讨论了主要结构参数对膛内过程的影响。仿真结果显示:由于身管入口的节流作用,使得燃烧室内的燃气压力和速度波动幅度都比身管内的要大;增大活塞差动面积比和喷孔面积都会引起膛压升高,压力振荡幅值增大。     

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。     

经典混合气体的第二维里系数

本文应用正则系综理论研究了经典混合气体的第二维里系数,并讨论了各种极限情况,同时指出了所得结果的实际应用.     

改进弹道性能的发射药表面处理

该文提出了改进发射药装药弹道性能的发射药表面处理新方法。采用了不向发射药基体迁移的无机阻燃材料，对５／７高单发射药进行了表面处理。整个阻燃层厚度和阻燃剂浓度可以依据理论加以调节以满足各种特殊的需要，并且阻燃层中阻燃剂浓度按由最外层向内层逐渐减小方式设计。为了观察其对弹道性能的改进，进行了密闭爆发器实验，某航炮射击实验结果证明，此方法对弹道性能有很好的改进作用。     

包覆火药破孔规律的研究

为了弄清包覆火药降低温度系数，提高初速的机理，该文用中止实验的方法研究了包覆火药的破孔过程，给出了破孔率及破孔率温度系数的定义，讨论了破孔率与温度、压力以及装填密度的关系，分析了破孔率温度系数与弹道温度系数的一致性。这对建立包覆火药装药的内弹道模型和包覆火药的质量检测标准以及预估包覆火药装药的弹道温度系数都具有重要意义。     

发射药实测密闭爆发器压力-表观燃速模型及数值计算

为研究发射药在密闭爆发器中的实际燃气生成规律,根据密闭爆发器实测的压力-时间曲线,利用无形状函数法,建立了发射药实测密闭爆发器压力-表观燃速模型。模型引入了与统计平均厚度概念对应的相对压力冲量,以发射药燃气生成量-相对压力冲量关系曲线表征表观燃速变化规律。基于12/1、13/7和13/19 3种单基药的密闭爆发器实验数据,对该模型编程并进行了模拟计算,计算结果与传统的形状函数法计算结果进行了比较。结果表明:该模型避免了药型尺寸所带来的误差,考虑了燃烧过程中压力对燃速的影响,更适于研究发射药在密闭爆发器中的实际燃气生成规律。     

硝胺发射药热分解中间产物对燃烧的影响

研究了高压下硝胺发射药热分解中间产物对燃烧性能的影响。通过对热分解产物的分析和密闭爆发器试验结果表明:NO_2在高压下对黑索今(RDX)的爆燃有抑制作用,可缓和燃速-压力曲线转折的现象,并降低了硝胺发射药的燃速压力指数。而醛类中间产物则起相反的作用。这一研究结果可为研究硝胺发射药的配方和缓解u—p曲线转折具有理论意义与实用价值。     

高能气体压裂火药燃烧及射孔泄流规律的研究

高能气体压裂的压力—时间过程决定了所形成的裂缝几何形态和对套管及水泥环的破坏程度,而火药的燃烧规律和流体通过射孔孔眼的泄流规律是影响压力过程的两个决定性因素。本文基于火药平行层燃烧规律及泄气条件对密闭容器压力公式进行了修正,用因次分析法导出了泄流规律的形式,并将火药燃烧与孔眼泄流结合起来逐步计算瞬时压力过程。通过对数值计算结果的分析讨论,为高能气体压裂装药设计提供理论依据。     

火药包覆层外层燃烧规律的研究

该文提出了研究包覆火药包覆层外层燃烧规律的方法，利用中止燃烧实验获得了火药包覆层外层燃烧时的ｐ－ｔ曲线及曲线，分析这些曲线的变化规律，讨论了温度和包覆层厚度对ｐ－ｔ曲线及曲线变化规律的影响，并得到了包覆层外层燃烧的燃速—压力关系式，这对建立包覆火药装药的经典内弹道模型、促进包覆火药装药技术的推广应用都具有重要意义。     

高温高压火药气体状态方程的一个物理模型

本文主要研究了高温高压火药气体的状态方程,通过对有关状态方程的分析和比较,建立了适用于高温高压火药气体的状态方程:Z=1/(1-y)~4+4y(B/b-1),其中,y=bp/4,第二维里系数B和余容b都是温度的函数。利用本文提出的状态方程计算压力并与实测值比较,结果令人满意。最后,本文还计算了亥姆霍兹自由能,对其他一些热力学量则给出相应的解析计算公式。