单基发射药氧平衡调节探讨

研究了提高单基发射药氧平衡的途径。理论计算了氧平衡,采用最小自由能法计算了单基发射药的爆温、爆热、火药力和燃气组成。计算表明:随着硝酸铵含量的增加,发射药燃烧产物中可燃性气体总量、H2、CO和CH4的浓度均下降。当硝酸铵含量达80%以上时,可燃性气体含量完全被氧化成二氧化碳和水。以硝酸铵发射药与某炮射导弹制式药混装进行实验,结果表明:当硝酸铵发射药含量为50%时,氧平衡提高了39.2%,分析表明燃烧产物中CO含量降低了32.8%,分析炮口高速摄像照片,积分光密度(IO D)降低了36.4%。

一种炮口火焰的测试方法研究

为了更加精确地表征炮口火焰的强度,用CCD(charge-coupled device)高速摄像机拍摄了30 mm火炮用发射药A和B,及硝胺发射药C的炮口火焰。用Image-Pro Plus6.0图像处理软件处理了实验图像,得火焰面积、火焰最大直径、火焰平均直径、火焰平均周长和积分光密度(IOD)。用Wien公式计算了炮口火焰温度。通过这些参数表征和分析了炮口火焰的强度。结果表明,通过所得参数分析可表征炮口火焰的形状及强度。IOD可作为表征炮口火焰几何尺寸及辐射亮度的参量。

硝酸铵对炮射导弹发射药燃气中CO浓度的影响

采用最小自由能法计算不同硝酸铵含量发射药燃烧产物中的CO浓度,采用密闭爆发器-气相色谱法静态测试和便携式红外线CO分析仪现场动态测试两种检测方法,研究和测试了硝酸铵对某口径炮射导弹发射药燃气成分中CO浓度的影响。结果表明,加入硝酸铵后,可以提高发射装药的氧平衡,降低燃气中CO的浓度和炮尾CO浓度的峰值。在一定条件下,在发射装药中加入硝酸铵可有效降低炮尾CO有毒排气现象。

硝酸铵的热稳定性研究

分析了硝酸铵热分解的机理及影响因素,介绍了测定硝酸铵热稳定性的方法及其优缺点。结果发现,加速度量热仪和C80微热量热法是目前最安全、简便、实用的反应性化学物质热危险性的评价方法。研究结论为解决硝酸铵生产、储存和运输过程中的安全问题提供了重要参考。

高温环境对硼硝酸钾药剂性能影响分析研究

为解决航空航天领域中高温环境下BPN药剂的热稳定性和输出性能评价问题,本文中对药剂关键组分及经历180℃2d、5d高温试验前后的不同配比的BPN药剂开展了表观形貌分析、热重(TG)分析、差式扫描热(DSC)分析、输出威力测试等,研究得到硝酸钾、硼粉及不同配比的硼硝酸钾药剂的热反应历程.实验表明硝酸钾、硼粉在500℃之前,存在硝酸钾的转晶(132℃)、熔化(332℃),从熔点(332℃)到500℃时,硝酸钾正在融化但仍未分解或气化,呈融化状态,是稳定的.随着硼含量的增加,分解峰温逐渐下降,硼硝酸钾药剂的反应初始温度比硝酸钾的分解初始温度提前了约50℃.不饱和聚酯树脂粘合剂优于氟橡胶粘合剂,无粘合剂BPN和不饱和聚酯树脂BPN高温安定性良好,在航天任务中具有良好的应用价值.

不同高温条件下中性斯蒂芬酸铅的寿命预测

目的获得中性斯蒂酚酸铅(N-LTNR)在不同高温条件下的贮存寿命,建立一种基于N-LTNR表观活化能和某恒定温度加速性能退化试验的贮存寿命预测模型。方法以热失重作为N-LTNR性能退化参量,利用恒定温度加速试验方法,获得N-LTNR在某恒定加速温度下的热失重性能退化试验数据,采用线性回归法,获得该温度下N-LTNR的性能退化曲线。结合热失重失效阈值,确定N-LTNR在该恒定加速温度下的贮存寿命。基于N-LTNR热分解活化能,建立N-LTNR在高温条件下贮存寿命的预测模型。结果采用该模型对某散装的N-LTNR在不同高温条件下的贮存寿命进行预测,确定了该N-LTNR药剂在180℃下的安定性出现显著变化,在热失重失效阈值为10%的条件下,得到180℃下的寿命为6.4d;150℃下的贮存寿命为86 d。结论该模型可应用于N-LTNR在高温环境下的贮存寿命预测,为航天火工装置的使用提供了依据。

BaTNR的130℃高温安定性研究

为了研究斯蒂芬酸钡(BaTNR)的耐高温性能,在130℃条件下对BaTNR分别进行1 d、2 d、3 d、4 d的高温贮存试验,对经历高温贮存试验前后的BaTNR药剂进行表观形貌分析、差式扫描量热(DSC)分析、质量损失率分析、火焰感度测试和P-t曲线测试等研究,多参数验证BaTNR的130℃高温热安定性。结果表明:BaTNR经历高温贮存试验后颜色未发生变化,晶体未出现破碎、裂缝、麻坑、团聚、熔化等现象;DSC特征参量变化率≤3%;质量损失率≤4.5%;火焰感度变化率≤2.2%;P-t曲线峰值压力变化率≤10%。BaTNR在130℃高温下具有较好的热安定性。

爆炸冲击波作用下抗爆传递窗的力学响应研究

为研究抗爆窗在爆炸载荷作用下的力学响应及反弹力,设计了一种测量抗爆传递窗在爆炸载荷作用下的反弹力的试验,将难以测量的反弹力转换为测量螺栓拉力,并通过试验及数值模拟证明了方法的可行性,在此基础上研究了等效静荷载与抗爆窗最大位移、板面应变以及反弹力的关系,结果表明存在明显的线性关系。