某转膛自动机药筒提前出膛故障的力学机理

为揭示某转膛自动机抽壳前药筒提前出膛的故障原因,在分析故障现象基础上,利用流体力学模型计算了转膛体转动过程膛内压力变化规律。在此压力场中采用弹塑性有限元方法数值模拟了药筒贴膛及动态抽壳过程并获取抽壳阻力、抽壳速度等力学表征量,对抽壳过程药筒与炮膛的应力应变行为进行了深入研究,综合分析了抽壳前药筒提前出膛故障产生的力学机理。计算及分析结果表明:射击后转膛体转动过程中燃气排放通道逐渐减小并关闭,转到抽壳位时药室内仍残存较高压力的火药气体,该压力作用于药筒产生的轴向分力远大于抽壳阻力是造成药筒提前出膛故障的主要原因,在转膛自动机设计时应充分考虑转膛体转动过程中残余火药气体的排空问题。

某型火炮射击药筒压痕问题分析及措施研究

本文主要对某型火炮射击时药筒压痕问题进行分析,通过故障树分析定位了问题原因,并对改进措施进行了实弹射击验证,解决了药筒压痕问题,提高了装备可靠性。

小口径药筒轻量化及其工艺

为解决目前小口径枪炮弹药筒重量较大问题,对小口径药筒的轻量化方向及其加工方法进行了总结。通过比较小口径铝药筒、不锈钢药筒、塑料药筒、可燃药筒和可消失药筒的优缺点,并对各轻量化方式加工工艺进行论述,指出目前不锈钢药筒和铝药筒可作为小口径枪炮弹药轻量化的主要方向,塑料药筒、可燃药筒和可消失药筒的军用弹药应用仍需做进一步的研究。

可燃药筒降烧蚀技术研究

为提升火炮身管使用寿命,开展可燃药筒降烧蚀技术研究。首先通过计算分析,确定适用于可燃药筒的缓蚀剂类型和粒径;然后设计确定具有缓蚀功能的可燃药筒配方;最后开展可燃药筒静态烧蚀性能对比测试。结果表明:加入缓蚀剂后可燃药筒具有明显降烧蚀作用,采用金红石型二氧化钛降烧蚀效果较好,同时聚丙烯酰胺(PAM)有助于提升可燃药筒中缓蚀组分含量。

可燃药筒活性的分析

该文通过对可燃药筒密闭爆发器试验的分析，指出活性能够综合反映可燃药筒的燃气生成规律及燃烧速度性能，并给出了有关活性的一些特征，这对于可燃药筒的生产质量控制、燃烧性能评价以及装药结构设计等都具有重要的指导意义。

焊接药筒环焊缝缺陷超声波检测方法

结合多年科研工作，提出了焊接药简环焊缝的超声正交扫描探伤方法，并研究了每组探头工作方式的选择方法和整体检测系统的设计方案。

钢药筒和弹体用防护涂料

介绍了我所用于钢药筒和弹体的电泳涂料、粉末涂料、大弹涂料和海弹涂料,提出了我国军用涂料研究领域内钢药筒和弹体涂料的发展方向。

可燃药筒点火问题浅析

通过对可燃药筒在密闭爆发器实验中所得到的ｐ～ｔ曲线起始段的分析，得出了不同可燃药筒点火性能的差异，并与热点火理论所得到的点火延迟时间进行比较，提出了利用ｐ～ｔ曲线起始段拐点来判别点火的方法，为研究不同可燃药筒的燃烧特性及膛内燃烧过程提供了依据。

弹药发展史上的一次革命——药筒可燃化

药筒是火炮由前装式向后装式发展过程中产生的,它为后膛炮的发展完善、提高火炮的发射速度、保护发射装药、减少炮膛烧蚀等方面都起着重要作用,并为实现炮弹装填自动化创造了条件。目前,除少数大口径火炮和迫击炮采用药包装填而不用药筒外,绝大多数火炮的炮弹都采用有药筒。 药筒的主要组成件有筒体和底火两部分,如图所示。这两个组成件,自19世纪70年代药筒出现以来,

舰炮发射药筒方案可行性分析

药筒形式与舰炮总体方案、主要战技指标密切相关,针对金属药筒、半可燃药筒和全可燃药筒等结构形式,从射击安全性、自动化扬供输过程的匹配性、舰用环境适应性、勤务性和机构设计可靠性等方面进行分析、试验和测试,最终确定某型舰炮采用安全性、可靠性更高的金属药筒方案。

焊接钢质药筒表面处理质量与药筒退壳性关系的研究

对几种不同表面处理的焊接钢质药筒在退壳时所需抽壳力的大小进行了理论计算与实测对比，论证了药筒表面处理方法或质量在药筒退壳性设计中的作用，完善了焊接钢质药筒退壳性设计的理论。

可燃药筒的定容燃烧特性

通过密闭爆发器试验考察了装填密度、点火强度和含水量对可燃药筒燃烧和能量释放性能的影响。结果表明,随着可燃药筒装填密度和点火强度的提高,药筒的燃烧速度加快,燃烧更为充分,且随点火强度的提高,装填密度对能量释放的影响逐渐减小;吸湿试验表明,可燃药筒的吸湿性较强,水分的存在对可燃药筒的火药力影响不大,但燃烧速度明显下降,同时燃烧结束时间大幅延长。

新型含能纤维可燃药筒性能研究

为了同时提高可燃药筒的力学性能与燃烧性能,以含能纤维作为可燃药筒的增强组分,制备了一组新型可燃药筒,并对所制药筒进行了力学性能和燃烧性能的测试研究。结果表明,含能纤维的引入,可有效提高可燃药筒的力学性能;有利于药筒的点火,同时提高了药筒能量,使药筒燃烧速度加快,燃尽时间缩短,且随药筒中含能纤维含量的增加,这种趋势更为明显;而从枪弹模拟射击试验结果推论,与对比配方相比含能纤维可燃药筒能降低装药燃烧产生的固体残渣和可燃气体,减弱射击特性信号。

可燃药筒对模块装药燃烧残渣的影响

针对某外贸型号火炮模块装药射击时存在燃烧残渣,影响后续装药和连续射击的问题,采用密闭爆发器定容燃烧模拟试验,对模块装药中两种可燃药筒燃烧(缓燃、速燃)后的残渣量进行了测试;同时以药包装药系统为参照系,研究了靶场射击中模块装药可燃药筒的燃烧残渣量,并对试验结果进行了比对。结果表明:近2/3的燃烧残渣是由可燃药筒产生的;增加可燃药筒中的硝化纤维素的含量,减少合成树脂粘合剂和纤维增强材料后,进行靶场射击试验,结果表明模块装药的燃烧残渣总量降低了2/3,基本消除了模块装药的射击残渣问题。

全可燃药筒发展现状及前景

为减少武器系统负担及提高武器系统的性能指标,对全可燃药筒发展现状及前景进行研讨。介绍全可燃药筒的现状及其优点,从闭气、强度、化学稳定性、储存等方面分析全可燃药筒在实际应用中的技术难点及解决方向,通过对4类领域的阐述,提出全可燃药筒的应用方向。该分析可提高武器系统各项性能指标,具有较高的实用参考价值。

药筒发射应力和抽壳力的有限元分析

应用非线性有限元方法计算药筒的发射应力和抽壳力。结构分析分别采用轴对称和三维有限元计算模型。分析表明 :由于起膛线的作用 ,轴对称模型有比较大的误差。计算数据表明 :由于药筒为薄壁圆筒结构 ,膛压的作用导致药筒内部较高的等效应力和塑性变形 ;特别是膛压下降时 ,身管的收缩又使得药筒受到反向压力作用而再次屈服 ,并使等效应力达到最大值 ,并且维持在一个常值。因此抽壳力是必要的 ,而且开栓时间对抽壳力的影响很小。讨论了初始间隙等因素对发射应力和抽壳力的影响。

环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响

为研究环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响,采用称重法得到了某抽滤模压型可燃药筒的吸湿特性;对不同环境湿度下吸湿饱和的可燃药筒进行了密闭爆发器实验,分析并讨论了环境湿度对可燃药筒的定容燃烧特性的影响规律。结果表明:该种可燃药筒具有较强吸湿能力,且随环境相对湿度增加,药筒平衡吸湿量增加,燃烧结束时间增长,最大压力以及火药力均降低,余容显著升高;环境湿度是可燃药筒燃烧性能的重要影响因素之一,保证一定的储存环境湿度有利于提高可燃药筒的内弹道稳定性。

模压可燃药筒的孔隙结构分析

采用5种测试仪测定了两种可燃药筒的真密度和表观密度,用氮气吸附法和压汞法对两种可燃药筒的孔隙结构进行了表征,研究了药筒的孔隙率、比表面积、孔容和孔径分布。结果表明,振实密度法和气体置换法可用于测定可燃药筒的表观密度和真密度,药筒的孔以狭缝形和楔形孔为主,孔径分布较宽。压汞法可用于可燃药筒的孔结构分析,测得可燃药筒的孔隙率大于25%,孔径为0.2~60μm的孔容积占总孔容的67%以上;药筒孔隙的总比表面积约为20 m2/g,小于0.1μm的孔的比表面积占总比表面积的95%以上。

小口径模压可燃药筒能量性能及燃烧性能研究

基于最小自由能原理,采用迭代法对小口径可燃药筒的能量示性数进行计算,用密闭爆发器和氧弹量热仪对计算的火药力、余容及爆热进行了验证,并运用最小自由能法与定容燃烧试验分析了含能纤维对小口径可燃药筒能量性能与燃烧性能的影响规律。结果表明:与试验测定结果相比,最小自由能法计算得到的火药力、余容与爆热的误差均小于5%,适用于可燃药筒的能量示性数的理论计算;含能纤维的加入可以有效提高可燃药筒的能量,有利于提高可燃药筒的燃烧速度,缩短燃烧时间,增加火药力,改善可燃药筒的燃尽性。

纤维增强组份对可燃药筒性能的影响

为研究影响可燃药筒强度和燃烧性能的因素,以聚丙烯腈纤维和自制含能纤维部分替换制式可燃药筒配方中的纸纤维组分,以抽滤模压工艺制备了3个配方的可燃药筒,分析并讨论了对药筒力学性能和定容燃烧性能的影响.与制式可燃药筒相比,加入聚丙烯腈纤维能提高可燃药筒的压缩力,但定容点火时间和燃烧结束时间延长,火药力下降;加入含能纤维能提高药筒压缩力和抗拉强度,同时使定容点火时间和燃烧结束时间明显缩短,火药力增大,有利于提高可燃药筒的燃尽性.