含5/7单基药灌注炸药的制备及性能研究

针对5/7单基药,采用了R1、R2和R33种不同的填充材料制备抗水型灌注炸药。利用改进的工艺解决了5/7单基药小孔隙的填充问题;该炸药的水下测试结果显示,含R1、R2和R3的灌注炸药TNT当量为0.97、1.11和1.34,能量呈明显递增关系,结果与灌注液和发射药颗粒能量匹配相对应;对R2和R3灌注炸药以及5/7单基药颗粒的爆炸过程进行高速摄影,发现它们在相同时间段火球明显不同,R3灌注炸药火球亮度、大小及持续时间明显超过R2体系,这与水下爆炸结果相一致,而未灌注的5/7单基药颗粒在冲击作用下还存在燃烧现象。这些结果为配方设计提供了依据。

环境温度对发射药自燃的影响

以单基9/7发射药为例,发射药热自燃的数学模型通过实验测定不同环境温度下的自燃时间建立。该试验通过加热器对均热块加热,利用控温仪控制均热块温度。并在均热块腔体中部放入装好发射药的反应器,利用空气浴对其加热。再把测温探头插入发射药中,用测温仪测量温度及时间。由实验知,实验结果与数值模拟基本吻合。

基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估

为了预估发射装药的内弹道性能,建立了一种基于密闭爆发器试验检测发射药的静态燃烧性能参数进而预测其装药内弹道性能的方法,采用不同批次的单樟-5/7发射药进行了装药性能预估计算,并基于30 mm火炮对内弹道性能预估精度进行了试验验证。结果表明,采用所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法计算获得的最大膛压为376.0 MPa,与试验测试的膛压平均值388.7 MPa的计算误差为3.27%;计算的炮口初速为1143.5 m/s,与试验测试的炮口初速平均值1156.3 m/s的计算误差为1.11%。所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法具有较高的精度,可对发射药样品不同批次间的内弹道性能进行高效精确的预估,为长期贮存发射药使用寿命的判定及发射药产品的出厂校验提供了一种高效低成本的弹道性能评价方法。

基于多点压力测试系统的发射药膛内燃速测试技术

为了研究发射药在火炮膛内的燃烧性能,建立了基于多点压力同步测试技术的发射药膛内动态燃速测试系统,采用该系统在HPD-30火炮上对单樟-5/7发射药的动态燃烧性能进行了试验研究,将该试验结果与基于微波干涉法测试的膛内燃速进行了对比,分析了膛内燃速方程参数拟合方式对膛内燃速曲线计算精度的影响。结果表明,在50~100MPa的中低压范围内,基于多点压力测试法获得的单樟-5/7发射药的膛内燃速与微波干涉法获得的测试结果偏差最大值为12%,最小值为2%,最大偏差点处对应的膛内燃速差值为0.45cm/s;在100~320MPa的压力区间内,两种测试法获得的发射药膛内燃速偏差最大值为1.7%;平行试验测试结果的对比分析表明,基于多点压力测试的发射药膛内燃速测试方法具有较高的测试精度和稳定性;由于单樟-5/7发射药表面钝感形成内、外层的非均质性,其膛内燃速方程需要采用分段函数表述才能更准确地反映膛内燃烧规律。