高能低爆温发射药研究

论文摘要

高初速、高性能火炮是各军事强国所追求的重要目标,目前国内外生产和装备的发射药用于高射速、超远程火炮时,能量性能和烧蚀性等方面存在着明显的不足,研究高能低爆温的发射药对新型火炮的开发具有重要的意义。本论文对两种发射药（改性单基发射药和改性太根发射药）的能量和燃烧性能等规律进行了深入研究。通过理论分析确定了改性单基发射药的基本配方,用三基药半溶剂工艺及其改进工艺制备了改性单基发射药；以RDX替代太根发射药中的NG,制备了改性太根发射药。利用能量示性数计算软件和密闭爆发器实验,分别研究了两种改性发射药的能量和燃烧性能；利用内弹道模拟程序预测了两种发射药的内弹道性能。密闭爆发器实验结果表明,改性单基药随配方中NG含量的增加（RDX含量的减少）,其火药力增大、爆温升高。RDX含量为9％时,改性单基发射药火药力（1076.2kJ·kg-1）相对较高,爆温（3382.8 K）较低。改性太根发射药随配方中RDX含量的增加火药力增大、爆温升高。RDX含量为17.5％时,其火药力为1065.9 kJ/kg,比太根药低6.2％；爆温为2876.1 K,比太根发射药爆温（3409.5 K）低15.6％（533 K）。内弹道性能模拟结果表明,提高发射药的火药力能够提高弹丸初速。通过调节发射药弧厚,pm=274.2 MPa固定不变,改性单基发射药的火药力为1076.2 kJ/kg时,弹丸初速为911.4 m·s-1,比普通单基药的弹丸初速提高了20.3 m·s-1（2.3％）；改性太根发射药（4#配方）的火药力为1065.9 kJ/kg时,火炮弹丸初速为911.8 m·s-1,比太根药低约5.3m·s-1（0.6%）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 国内外差距及存在问题
• 1.3 主要研究内容和结论
• 2 改性单基发射药研究
• 2.1 改性单基发射药的配方
• 2.1.1 含能增塑剂的选择
• 2.1.2 高能添加剂的选择
• 2.1.3 改性单基发射药配方
• 2.2 改性单基发射药的制备
• 2.2.1 改性单基药制备工艺选择
• 2.2.2 改进的三基药半溶剂工艺
• 2.3 改性单基发射药的能量及燃烧性能测试
• 2.3.1 密闭爆发器试验简介
• 2.3.2 改性单基发射药能量及燃烧性能测试
• 2.3.3 改性单基发射药能量性能研究
• 2.3.4 改性单基发射药燃烧性能研究
• 2.4 本章小结
• 3 改性太根发射药研究
• 3.1 改性太根发射药的制备
• 3.1.1 实验原料和仪器
• 3.1.2 改性太根发射药的制备工艺
• 3.2 改性太根发射药的能量及燃烧性能测试
• 3.2.1 改性太根发射药密闭爆发器试验
• 3.2.2 改性太根发射药能量性能研究
• 3.2.3 改性太根发射药燃烧性能研究
• 3.3 本章小结
• 4 高能低爆温发射药弹道性能模拟研究
• 4.1 发射药内弹道模拟的理论基础
• 4.1.1 经典模型的基本假设
• 4.1.2 内弹道方程组及其解
• 4.1.3 程序流程
• 4.1.4 程序实现
• 4.2 弹道性能模拟研究
• 4.2.1 模拟验证的实验条件
• 4.2.2 改性单基发射药内弹道性能模拟研究
• 4.2.3 改性太根发射药内弹道性能模拟研究
• 4.3 本章小结
• 5 结束语
• 5.1 结论
• 5.2 下一步工作设想
• 致谢
• 参考文献