含CL-20改性双基推进剂的燃烧性能

设计了两组不同含量CL-20或RDX改性双基(CMDB)推进剂配方,研究了CL-20或RDX含量对两组CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明,在2～20MPa,CL-20改性双基推进剂的燃速高于RDX改性双基推进剂的。CL-20含量越高,CMDB推进剂压强指数变大。现有的铅、铜盐和炭黑催化剂可用于调节含CL-20改性双基推进剂的燃烧性能。

叠氮硝胺发射药内溶法成球工艺研究

采用内溶法制备了叠氮硝胺发射药,通过比较叠氮硝胺发射药与双基发射药内溶法制球工艺参数的差异,研究了叠氮硝胺发射药的成球工艺。结果表明,叠氮硝胺发射药的成球时间、成球温度及预驱量依次为60min、58～64℃、50%左右时成球率较高,与双基发射药相比,叠氮硝胺发射药的成球温度较低、成球时间较长、预驱溶量较高。从成球工艺原理分析认为,由于叠氮硝胺对硝化棉的溶塑能力强,形成的球体表面张力较小,为提高叠氮硝胺发射药成球率,需延长成球时间、降低成球温度及增多预驱量。

太根发射药的非等温热分解反应动力学

采用热重分析(TG)技术研究了含二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN,太根)和硝化甘油(NG)的双基发射药TG0604在常压动态气氛下的非等温热分解反应动力学。结果表明,TG0604的热分解过程分两个阶段,第I分解阶段反应机理服从一级Mample法则,动力学参数:Ea=79.09kJ.mol-1,A=107.40s-1,动力学方程为dα/dt=107.40(1-α)e-0.95×104/T;第分解阶段的反应机理服从三级化学反应,F3,减速型a-t曲线,动力学参数:Ea=214.79kJ.mol-1,A=1021.49s-1,动力学方程为dα/dt=1021.19(1-α)3e-2.58×104/T。由加热速率β→0的DTG曲线的初始温度(Te)和峰温(Tp)计算出太根发射药TG0604的热爆炸临界温度值Tbe和Tbp分别为461.51K和478.14K。计算两个阶段的ΔS≠、ΔH≠和ΔG≠值,第I阶段分别为-86.70J.mol-1.K-1、80.54kJ.mol-1和417.98 kJ.mol-1;第II阶段分别为214.78J.mol-.1K-1、236.95kJ.mol-1和136.07kJ.mol-1。

用ACP提高固体推进剂的燃速

用快燃物ACP提高改性双基推进剂、AP／HTPB复合推进剂和N-15D推进剂的燃速，取得了非常显著的效果。在HMX和RDX改性双基推进剂配方中加入不同粒度不同含量的ACP，推进剂的燃速均能提高，压强指数基本无变化。在AP基复合推进剂配方中加入ACP，其燃速均有不同程度的提高，而且在7～15MPa的压强范围内，压强指数小于0．45。成功地进行Ф64mm发动机试验，并获得稳定的P-t曲线。N-15D推进剂配方的燃速较低，加入ACP后，燃速也有提高，压强指数稍有增大。结果表明，加入ACP后燃速提高效率分别是：HMX改性双基推进剂配方为40．62％，RDX改性双基推进剂配方为38．00％，复合推进剂配方为37．35％，N-15D推进剂配方为9．90％。

双金属有机化合物对星型聚叠氮缩水甘油醚推进剂燃烧性能的影响

研究了甲撑双水杨酸铅铜(PbCuDS)、β-雷锁辛酸铅铜(β-PbCu)、铅铜双金属复盐(PbCuMu)、4-硝基咪唑铅铜(PbCuNI)、没食子酸铋铅(BiPbGA)和没食子酸铋铜(BiCuGA)等双金属有机化合物及其与炭黑复配混合物对星型GAP(S-GAP)推进剂在2～20MPa燃烧性能的影响。结果表明,双金属有机化合物及其与炭黑的复配体系均明显地提高S-GAP推进剂的燃速,PbCuNI和BiCuGA与乙炔炭黑的复配体系使S-GAP推进剂在2～10MPa的燃速压强指数降至0.30以下。

纳米TiO_2对不饱和聚酯树脂包覆层的改性

针对U PR包覆层存在着固化物脆性大、低温延伸率低、与推进剂力学性能匹配差的缺点,提出将纳米T iO2均匀地分散在U PR基体中的共混改性方法,对U PR包覆层进行改性研究。拉伸性能测试结果表明,纳米T iO2对U PR包覆层的改性效果明显,其低温延伸率由2%提高到4%左右,同时降低了玻璃化转变温度,说明纳米T iO2可改善机体的力学性能,对U PR具有一定程度的增塑作用。通过SEM和TEM测试,对复合材料的微观性能结构进行研究,结果表明,纳米T iO2均匀分散于树脂基体中。

GAP对高能硝胺发射药力学性能及燃烧性能的影响

为改进高能硝胺发射药的力学性能,制备了含缩水甘油叠氮聚醚(GAP)的单孔管状硝胺发射药,用材料试验机测试其冲击和压缩性能,通过扫描电镜观察其内部形貌,用密闭爆发器分析了其燃烧性能。结果表明,GAP可改善高能硝胺发射药的力学性能,加入质量分数1.5%GAP时,高能硝胺发射药的低温抗冲强度由基础配方的4.51kJ/m2提高到5.58kJ/m2,GAP的加入使固体填料与黏结剂体系界面间的黏接强度提高,脱湿现象减少;随着GAP含量的增加,管状发射药的压强指数(n)相比基础配方增加,爆温(Tv)及火药力(f)逐渐降低,GAP质量分数为3.5%时,与基础配方相比,f、Tv分别降低1.41%、3.69%,n增加0.51%。

一种非铅催化硝胺改性双基低燃速低燃温推进剂

为降低双基低燃速低燃温推进剂的燃速、燃温，将含能添加剂PQ加入含HMX的CMDB推进剂中。研究了含能添加剂PQ与HMX复配后部分取代配方中的NC和NG对燃速、燃温的影响，并采用常规的Pb—Cu盐复合催化剂和非铅催化剂体系对该配方体系的燃烧性能进行了调节。结果表明，加入适量的复合含能添加剂能有效降低推进剂的燃速和燃温，可使推进剂理论燃温低于1200K，燃速低于2．5mm／s（10MPa，20℃）；与常规Pb—Cu盐催化剂相比，非铅催化剂的催化效率更高，配方的燃烧性能更好，压强指数可低至0．16（3～7MPa），获得平台燃烧。含能添加剂PQ降低燃速、燃温的原因是加入PQ后，推进剂的能量水平下降以及PQ在分解时的熔化吸热降低了化学反应速率。

高能填料对星型GAP推进剂燃烧性能的影响

采用靶线法和单幅放大彩色摄影法分别测试了推进剂的燃速和火焰结构,研究了黑索今(RDX)、奥克托金(HMX)和高氯酸铵(AP)等高能填料的种类、粒度及其复配对星型聚叠氮缩水甘油醚(S-GAP)推进剂燃速、压强指数和火焰结构的影响。结果表明,以AP为填料的S-GAP推进剂的燃烧剧烈程度明显强于RDX和HMX基推进剂,AP基S-GAP推进剂的燃速明显高于RDX和HMX基GAP推进剂,尤其是细粒度AP可大幅度提高S-GAP推进剂的燃速;RDX或HMX与AP复配后,在一定程度上可降低S-GAP推进剂2～20MPa压强的压强指数。

1,5-二氨基-3-硝基-1,2,4-三唑的合成及晶体结构

以3,5-二硝基-1,2,4三唑铵盐为原料,经还原、氨化合成出1,5-二氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(BANT),总收率为64%,采用红外光谱、核磁共振光谱、质谱以及元素分析等进行了结构表征。培养了BANT单晶,四圆衍射分析表明,BANT晶体属于单斜晶系,晶体空间群为C2/c,晶包参数为:a=11.672(4)nm,b=3.7395(13)nm,β=1.463°,c=13.365(5)nm,V=564.5(3)nm3,Dc=1.696g/cm3。

基于马尔可夫过程的健康状态评估模型

故障预测与健康管理(PHM)的思想是通过状态监测和诊断技术获取装备状态和故障信息,预测其故障发展趋势,采取更有针对性的维修措施,从而大大提高装备维修管理的精确化。对装备系统的健康状态进行评估是实施PHM的基础,研究了基于马尔可夫过程的健康评估问题,运用马尔可夫模型方法,将部件系统退化过程描述为有限状态转移过程,建立了基于马尔可夫的健康状态评估模型,对PHM系统进行评估并对剩余寿命进行预测,最后进行了案例分析,验证了模型的可行性。

一种新型叠氮含能固化剂的合成及性能

为提高黏合剂体系的力学性能,通过叠氮聚醚多元醇与六亚甲基二异氰酸酯(HD I)反应合成了一种新型叠氮多异氰酸酯含能固化剂(EC)。研究了料比、反应温度、后处理方法等因素对反应的影响。DSC结果表明,EC的最大热分解温度为252.89℃,玻璃化温度为-47.13℃。EC/GAP胶片的最大热分解温度为254.56℃,玻璃化温度为-45.78℃。EC/GAP/50%TEGDN体系具有良好的物理和化学相容性,制备的胶片有两个分解放热峰,对应的最大热分解温度分别为213.05℃和250.89℃,玻璃化温度为-69.08℃。GAP/EC胶片在+20℃下的拉伸强度和断裂伸长率分别为0.67M Pa和129%,优于GAP/N 100体系的0.53M Pa和56.5%。

柠檬酸三丁酯在浇铸高能少烟复合改性双基推进剂中的应用

用真空安定性方法、观察法和单轴拉伸试验分别研究了柠檬酸三丁酯(TBC)与吸收药(NC+NG)、高氯酸铵(AP)、RDX、HM X、吉纳(D INA)和间苯二酚(R es)的相容性、TBC与NC和NG的混溶性,以及TBC分别替代DBP、DEP和NG对浇铸高能复合改性双基(CM DB)推进剂力学性能和物理交联密度的影响。结果表明,TBC与(NC+NG)、AP、RDX、HM X、D INA和R es的相容性良好;且TBC也能与NG和NC混溶。同时,用TBC替代DBP和DEP对CM DB推进剂力学性能的影响不大;但TBC替代NG对CM DB推进剂力学性能的影响明显;随着TBC含量的增加,推进剂常温(+20℃)和高温(+50℃)的拉伸强度σm逐渐降低,而常温和高温的延伸率mε逐渐增大,同时推进剂的物理交联密度逐渐减小。

疲劳失效构件可靠性强化试验仿真

针对传统可靠性试验所需时间长的问题,在炮闩可靠性评估中引入激发的机制,对失效机理为疲劳失效的闩体挡杆进行可靠性强化试验。基于ADAMS建立了炮闩的虚拟样机,模拟挡杆实际工作状态,分析得到了在正常工况和强化试验条件下挡杆受力载荷谱。在Patran中对挡杆进行"准静态"有限元分析,得到了静态应力分布。依据载荷谱和应力分布,在Fatigue中计算得到了挡杆的疲劳寿命。试验表明强化试验技术可行,有利于缩减可靠性试验的时间。