新型火藥設計與制造

出版社:國防工業
出版日期:2008-1
ISBN:9787118054323
作者:李鳳生
頁數:355頁

章節摘錄

  2)火藥的燒蝕性能及其控制技術  火藥產生燒蝕的主要原因是火藥燃氣對身管的熱作用、化學作用和彈丸與身管膛壁間的機械作用。降低燃氣溫度、降低燃氣流對膛壁的熱輸入、沖刷、摩擦和減輕燃氣與金屬的化學反應等,都將有助于降低火藥對身管的燒蝕。研究發現,雖然燒蝕的主要因素是火藥燃氣的熱因素,但燒蝕是高溫燃氣、身管金屬和運動彈丸在內彈道過程中的一種綜合行為,因此,要從火炮身管和火藥兩個方面去解決燒蝕問題。針對引起身管燒蝕的熱、化學、機械的因素,采用減少燒蝕的主要方法有:①研制低爆溫、低燒蝕性的火藥;②在火藥裝藥中加緩蝕襯紙等減蝕元件;③設計結構合理的彈帶和膛線,減小擠進壓強;④采用改進的身管材料,或在炮身的鋼管內提供鍍層或內襯。  從目前降低火藥燒蝕的有效措施來看,發展低爆溫的火藥是解決火炮燒蝕的主要手段,在火藥的配方中要限制或減少火焰溫度高的組分、增加氮含量高的組分和考慮引入防燒蝕添加劑,并從總體配方上降低火藥的火焰溫度。但爆溫低的火藥作功能力也小,因此人們一直在努力尋找一種火藥的配方,希望其具有較低的爆溫但還具有較高的能量。現有的硝胺、硝基胍火藥也稱為冷燃火藥,因為其配方中含有火焰溫度較低、氮量較高的含能材料硝胺與硝基胍,已獲得實際應用。對于現有的火炮,當火藥的火焰溫度超過3000K時,燒蝕現象明顯增大,這時的裝藥需要有防燒蝕的措施。除在火藥配方中引入防燒蝕添加劑外,也可以對火藥進行鈍化處理,即利用防燒蝕添加劑在火藥的表面上形成緩燃的、火焰溫度低的鈍感層或涂覆層,這將在彈道過程的初期大幅度地降低燃氣的火焰溫度,有明顯的防燒蝕效果。  解決燒蝕性的另一種有效措施是在火藥中加緩蝕襯紙等減蝕元件,減蝕元件由防燒蝕添加劑及其載體組成,它們由有機物石蠟、地蠟,無機物二氧化鈦、三氧化鉬、滑石粉等物質組成。這些物質的作用是:發射時與火藥燃氣反應,形成腐蝕性低的產物;有機物蒸發或分解,在膛表面形成冷的邊界層;無機物減弱膛壁處的渦流擾動,或發生吸熱反應并在膛壁沉積為隔熱層;作為潤滑劑減少膛壁的磨損。但同一添加劑在不同武器中的效果不同,在小口徑武器中效果較好的,在大口徑武器上甚至沒有明顯的效果。能否產生預期的效果,將取決于火藥裝藥與防燒蝕添加劑的匹配關系,取決于它們在彈道過程中形成的冷邊界層、隔熱層及其可能持續的時間。此外,采用耐燒蝕的金屬制造身管,在身管內襯入可替換的套管,或者在內膛表面鍍鉻等辦法來提高火炮耐燒蝕的性能,其中,使用襯管和內膛表面鍍鉻是增加身管壽命的經濟而有效的方法。  3)火藥燒蝕性能的檢測方法  由于燒蝕現象極其復雜,很難用實際的過程來判斷火藥的燒蝕性能,因為存在一個耗費較大、周期較長的觀察和檢測過程。較方便的方法是以火焰溫度作為火藥燒蝕性的判據,這樣就可以利用理論計算和實驗測定等辦法來評定火藥的燒蝕性。  計算和比較火藥的火焰溫度,是判斷火藥燒蝕性的首要一步,通過火焰溫度的計算和比較,可以淘汰燒蝕性無法滿足需要的火藥,達到初選的目的。  較簡單的燒蝕性檢測方法有以下兩種:一種是燒蝕管實驗法,它是在半密閉爆發器內燃燒火藥,形成的高壓燃氣流經燒蝕管的中心孔,高壓燃氣和燒蝕掉的金屬隨氣流噴出。燒蝕管質量的損失量作為燒蝕性的判斷。另外一種方法是由我國建立的燒蝕槍實驗法,該法的主要設備是54式12.7 mm槍管,在它的最大膛壓處再放置評定燒蝕性的襯套管。實驗過程是分別、連續發射受試的和參比的火藥裝藥,在規定的初速、極差和在一定的射擊次數后,測定襯套管的質量損失量,以此評定不同火藥的燒蝕量。  ……

書籍目錄

第1章 緒論1.1 概述1.2 新型火藥的分類及其內涵1.3 新型火藥的主要特性與特征1.4 新型火藥在武器中的作用及意義第2章 高燃速火藥2.1 提高火藥燃燒速度的途徑與措施2.1.1 影響火藥燃燒速度的因素2.1.2 調節火藥燃燒速度的有效途徑2.2 高燃速火藥配方設計2.2.1 高燃速火藥燃燒性能的設計2.2.2 高燃速火藥能量性能的設計2.2.3 高燃速火藥安定性能的預估2.2.4 高燃速火藥其他性能的設計2.3 高燃速火藥的制造工藝2.3.1 雙基及改性雙基高燃速火藥的制造工藝2.3.2 復合高燃速火藥的制造工藝2.3.3 含金屬絲高燃速火藥的制造工藝2.3.4 小球粘接高燃速火藥的制造工藝2.4 高燃速火藥的燃燒特性2.4.1 雙基高燃速火藥的燃燒特性2.4.2 復合高燃速火藥的燃燒特性2.4.3 復合改性雙基高燃速火藥的燃燒特性2.4.4 含涂層金屬絲高燃速火藥的燃燒特性2.4.5 小球粘接高燃速火藥的燃燒特性2.5 高燃速火藥的裝藥設計2.5.1 裝藥設計的基本任務及一般程序2.5.2 高燃速火藥裝藥設計2.6 高燃速火藥的應用第3章 低燃速火藥3.1 降低火藥燃燒速度的途徑與措施3.1.1 降低火藥燃速的機理分析3.1.2 降低火藥燃速的途徑和措施3.2 低燃速火藥的配方設計及燃燒特性3.2.1 低燃速雙基火藥的配方設計及燃燒特性3.2.2 低燃速復合火藥的配方設計及燃燒特性3.2.3 低燃速NEPE火藥的配方設計及燃燒特性3.2.4 燃氣發生劑的配方設計及燃燒特性3.3 低燃速火藥的制造工藝3.4 低燃速火藥的應用第4章 低特征信號火藥4.1 研究低特征信號火藥的目的及意義4.2 低特征信號火藥的概念及其燃燒特性4.2.1 低特征信號火藥的概念4.2.2 羽流中的煙4.2.3 羽流中的焰4.2.4 羽流特征信號的測試與評估4.3 降低火藥特征信號的途徑和措施4.4 低特征信號火藥的配方設計及特性4.4.1 低特征信號雙基火藥的配方設計及特性4.4.2 低特征信號改性雙基火藥配方設計及特性4.4.3 低特征信號HTPB火藥的配方設計及特性4.4.4 低特征信號GAP火藥的配方設計及特性4.4.5 低特征信號NEPE火藥的配方設計及特性4.5 低特征信號火藥的制造工藝4.6 低特征信號火藥的應用及發展趨勢4.6.1 低特征信號火藥的應用4.6.2 低特征信號火藥的發展趨勢第5章 高能鈍感火藥5.1 研究高能鈍感火藥的目的及意義5.2 提高火藥能量的途徑和措施5.2.1 選用生成焓較高的膠黏劑和增塑劑5.2.2 選用新型的高能填充劑5.2.3 加入高能燃燒劑5.3 降低火藥危險性的途徑和措施5.3.1 對火藥中的固體成分進行改性5.3.2 采用低感度的含能膠黏劑和增塑劑5.3.3 采用高能鈍感的填充劑5.3.4 用低感度的炸藥代替部分氧化劑5.3.5 增加火藥的韌性5.3.6 優化火藥配方和裝藥工藝5.3.7 其他的降感措施5.4 高能鈍感火藥的配方設計5.4.1 高能鈍感火藥配方設計原則5.4.2 以黑索今、奧克托今為基的高能鈍感火藥配方設計5.4.3 以CL-20為基的高能鈍感火藥配方設計5.4.4 以ADN為基的高能鈍感火藥配方設計5.4.5 以HNF為基的高能鈍感火藥配方設計5.4.6 以3 ,4 一二硝基呋咱基氧化呋咱為基的高能火藥配方設計5.4.7 以含能膠黏劑為基的高能鈍感火藥配方設計5.5 高能鈍感火藥的制造工藝5.5.1 澆鑄成型工藝5.5.2 壓伸與澆鑄結合的新工藝5.6 高能鈍感火藥的應用第6章 高能低燒蝕火藥6.1 研究高能低燒蝕火藥的目的及意義6.2 高能低燒蝕火藥的概念與組成及實現途徑6.2.1 高能低燒蝕火藥的基本概念6.2.2 高能低燒蝕火藥的發展6.2.3 高能低燒蝕火藥的基本組成6.2.4 實現高能低燒蝕的途徑與措施6.3 高能低燒蝕火藥的配方設計6.3.1 高能低燒蝕火藥能量調配的基本原則6.3.2 高能低燒蝕火藥的燃燒性能調節6.3.3 高能低燒蝕火藥的配方設計6.4 高能低燒蝕火藥的制造工藝6.4.1 高能低燒蝕火藥制造工藝概述6.4.2 高能低燒蝕火藥的制造工藝6.5 高能低燒蝕火藥的應用第7章 貧氧火藥7.1 研究貧氧火藥的目的及意義7.2 貧氧火藥的概念與燃燒特性7.2.1 貧氧火藥的概念7.2.2 貧氧火藥的分類7.2.3 貧氧火藥在發動機內燃燒概述7.2.4 碳氫型貧氧火藥的燃燒特性7.2.5 含鋁、鎂的中能貧氧火藥燃燒特性7.2.6 含硼高能貧氧火藥的燃燒特性7.3 貧氧火藥的配方設計及性能7.3.1 沖壓發動機對貧氧火藥的要求7.3.2 貧氧火藥組分的選擇7.3.3 貧氧火藥燃燒性能的設計7.3.4 貧氧火藥能量性能的設計7.3.5 貧氧火藥其他性能的設計7.4 貧氧火藥的制造工藝7.5 貧氧火藥的應用及發展趨勢7.5.1 貧氧火藥的應用7.5.2 貧氧火藥的發展趨勢第8章 膏體火藥8.1 研究膏體火藥的目的及意義8.2 膏體火藥的基本概念與特性8.2.1 膏體火藥的基本概念及分類8.2.2 膏體火藥的特性8.3 膏體火藥的配方設計8.3.1 膏體火藥的組成8.3.2 膏體火藥燃燒性能的設計8.3.3 膏體火藥流變性能的設計8.3.4 膏體火藥其他性能的設計8.4 膏體火藥的制造工藝8.5 膏體火藥在發動機內的燃燒8.5.1 膏體火藥的火箭發動機結構8.5.2 膏體火藥在火箭發動機內的燃燒8.6 膏體火藥的應用參考文獻

作者簡介

《新型火藥設計與制造》內容包括:高燃速火藥的性能、配方設計與制造工藝及應用,低燃速火藥的特性及配方設計,低特征信號火藥的燃燒特征及配方設計,高能鈍感火藥的配方設計與制造工藝及降低感度的主要措施,高能低燒蝕火藥的配方設計與降低燒蝕的主要途徑,以及貧氧火藥的設計與制造和膏體火藥設計與制造工藝技術等。《新型火藥設計與制造》的內容大多是作者領導的課題組多年來在這方面研究與工程化及應用工作的總結,同時也參考并引用了國內外許多同仁在這方面的研究成果、論文與著作,尤其是與俄羅斯科學院新西伯利亞分院動力與燃燒研究所以及印度高能物質研究實驗室的交流與合作。

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