【摘 要】
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近年来,炸药高能量与安全性协同发展逐渐成为弹药领域的研究热点。本文选择不同粒径铝粉和不同含量助燃剂制备两种体系的奥克托今(HMX)基温压炸药,采用理论分析、数值模拟和试验测试相结合的方法,对温压炸药的安全性和密闭空间内释能规律开展了研究。主要研究工作及成果如下:首先,采用差式扫描量热仪(DSC)和摩擦感度仪,研究铝粉粒径与助燃剂含量、种类对HMX基温压炸药的安全性的影响。结果表明:随着铝粉粒径增加
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近年来,炸药高能量与安全性协同发展逐渐成为弹药领域的研究热点。本文选择不同粒径铝粉和不同含量助燃剂制备两种体系的奥克托今(HMX)基温压炸药,采用理论分析、数值模拟和试验测试相结合的方法,对温压炸药的安全性和密闭空间内释能规律开展了研究。主要研究工作及成果如下:首先,采用差式扫描量热仪(DSC)和摩擦感度仪,研究铝粉粒径与助燃剂含量、种类对HMX基温压炸药的安全性的影响。结果表明:随着铝粉粒径增加,温压炸药热稳定性提高,摩擦感度降低。高氯酸铵(AP)和高氯酸钾(KP)会使得温压炸药热稳定性降低,摩擦感度升高,添加聚四氟乙烯(PTFE)不仅能提高温压炸药热稳定性,还能降低摩擦感度。其次,对温压炸药在密闭空间中爆炸冲击波的传播规律进行了研究。采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了温压炸药在密闭空间的正反射现象,发现在密闭空间爆炸波反射波压力高、准静态压力持续时间长,并出现聚焦现象。然后,针对安全性较好的HMX基温压炸药配方进行密闭空间爆炸试验,研究铝粉粒径和PTFE含量对温压炸药爆炸反射波压力的影响。结果表明:随着铝粉粒径的增加,超压峰值、比冲量和正压作用时间呈先增加后减小趋势,铝粉粒径为5.4μm时达到最大值;随着PTFE含量增加,超压峰值和比冲量降低,正压作用时间增加,说明铝粉粒径为5.4μm时温压炸药能快速释能,而PTFE不利于温压炸药的快速释能。最后,研究不同配方温压炸药在密闭空间爆炸试验的准静态压力变化规律。分别采用平均值法和曲线拟合法对准静态压力进行计算,结果表明:两种方法求得的准静态压力变化趋势相同,随着铝粉粒径的增加先增大后减小,随着PTFE含量的增加而减小;通过曲线拟合法得到的准静态压力上升时间tQS随着铝粉粒径和PTFE含量的增加而增加,压力衰减系数ω随着铝粉粒径和PTFE含量的增加而减小,说明大粒径铝粉及PTFE有利于温压炸药慢速释能。
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