火工品杂志

火工品杂志2019年第5期

• 爆炸场电磁辐射特性测试技术研究

  崔元博

  为了研究高能含能材料爆炸时产生的电磁辐射特性，设计了一套由宽频天线、信号放大器、高速采集卡组成的电磁辐射测试系统，对某型弹云爆过程的电磁辐射进行测量及分析研究。研究结果表明：在某型弹起爆后出现较短时间的强信号，间隔一段时间后再次出现较长时间的强电磁信号，第2时间段内的电磁脉冲持续性明显强于第1时间段，不同测试点采集得到的电磁信号呈现不同的传递特性；云爆过程中产生的电磁辐射频率主要分布于21MHz以内，在11~17MHz频段分布尤为明显，爆炸产生的电磁场强度超过300V/m。

• 火箭弹连续波电磁环境中响应特性仿真分析研究

  赵 团

  为了分析火箭弹电磁环境中的响应特性，利用ANSYS HFSS电磁仿真软件，建立了火箭弹发动机及其配用电火工品电磁仿真模型，并在连续波电磁环境中，开展了火箭弹发动机及其配用电火工品电磁环境效应仿真研究。通过探测火工品上的感应电流大小，得到了10×103～18×109Hz频率范围内火工品的频响曲线，以及100MHz时弹内电场分布特点，获得了火箭弹在不同入射方向、不同电场强度电磁场中的耦合规律，为分析火箭弹连续波电磁场中安全性提供支撑。

• 固体继电器在火工品点火电路的应用

  赵笃良

  为提高火工品点火电路抗冲击、振动性能，针对固体继电器固有的输出电容及输出漏电流特性，以及现有点火电路的测试方法造成的影响，对固体继电器在火工品点火电路中的应用进行了分析探讨。以点火电阻的控制为例，通过对点火电路测试方法、固体继电器上电及发火特性分析和测试方法的改进，得到固体继电器可以应用于火工品点火电路的结论；并且，对于有可靠性要求的点火电路，提出采用冗余设计方案，以提高电路接通、关断的可靠性。

• 九点爆炸箔电爆炸性能试验与仿真模拟

  苏 谦

  为探索多点爆炸箔施加电压与爆发电流之间的关系以及支路、单点电流的分布情况，对设计的三点串联后并联的九点爆炸箔进行了仿真与试验研究。结果表明：随着充电电压的升高，桥箔爆发电压逐渐升高，支路电流逐渐升高，桥箔爆发时间减小。试验测得的一体化九点爆炸箔爆发电流值为单条支路上电流值，3条支路上电流值一致，总回路中的电流值符合欧姆定律。本研究为一体化多点爆炸箔与单点组合多点爆炸箔起爆阵列感度研究提供了理论支持。

• 尾翼稳定脱壳穿甲弹含能金属基材料弹芯技术研究

  刘艳君

  以尾翼稳定脱壳穿甲弹（APFSDS）的弹芯为研究对象，开展了含能金属基材料特性研究和综合毁伤能力的试验研究。试验结果表明：控制含能金属基材料抗拉强度为900~1 000MPa，延伸率控制为7.8%~10%，既能保证在炮管内发射强度要求，又具有良好的易碎性能；含能金属基材料弹芯的综合毁伤能力明显优于传统的93W合金弹芯，通过穿甲/侵彻、破片杀伤和含能材料爆炸效应多重毁伤的联合作用方式，可大幅度提升穿甲弹的综合毁伤效能。

• 某延期点火管无火焰输出原因分析与改进

  陈思文

  通过对某延期点火管无火焰输出故障进行排查和分析，发现故障原因为延期药燃烧残渣未能堵塞传火通道，使输入端承压小于输出端承压，火焰在压力导向下形成反向传火。对原结构进行了改进，并对改进后的延期点火管进行了试验验证和可靠性分析。结果表明改进后的延期点火管输出可靠，可靠性达到了技术指标要求。

• 多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品过载响应仿真研究

  麻宏亮

  为研究多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品力学过载特性，通过LS-DYNA建立侵彻弹对不同排列状态3层钢靶的侵彻过程仿真模型，分析弹内半导体桥火工品壳体长度、壳体直径和药柱长度变化与靶板排列顺序、靶板间距和侵彻角度等侵彻环境的关系。结果表明：厚靶在两层薄靶中间时火工品轴向过载较小；靶间距为0~1倍弹长时，随着靶板间距增大，火工品轴向过载增大；侵彻角度在0 ~20°时，随着侵彻角增大，火工品承受过载减小。

• 基于蒙特卡罗的复杂火工系统可靠性预计精度研究

  付东晓

  针对蒙特卡罗方法进行复杂火工系统可靠性预计过程中存在误差的问题，分别从串、并联系统，元件组成数量以及蒙特卡罗方法参数3个方面开展研究。结果表明：蒙特卡罗方法的可靠度计算误差可采用串联系统进行评价，尽量减少系统中的随机抽样元件个数，提高抽样数量可提高可靠度的计算精度，重复计算次数可使计算结果趋于稳定，并且单个元件抽样统计值控制可显著降低计算误差。

• 亚微米LLM-105与LLM-105/GO复合含能材料的制备及表征

  郭凯歌

  为了获得性能优良的高能复合材料，采用机械球磨方法制备了亚微米LLM-105和LLM-105/GO复合含能材料。对样品的微观形貌及结构等进行了表征，分析了亚微米LLM-105和LLM-105/GO复合材料的热分解性能和分解产物。结果表明：球磨后LLM-105的微观形貌呈类球形，LLM-105/GO复合材料中的LLM-105附着在氧化石墨烯（GO）片层上，经球磨作用后的LLM-105/GO复合材料未改变LLM-105原有的晶型；LLM-105/GO复合含能材料分解后的主要产物有N2O、CO2、CO、N2、H2O，与亚微米LLM-105热分解的主要产物相同；与亚微米LLM-105相比，LLM-105/GO的热稳定性更好。

• 温压炸药爆炸性能实验与数值模拟

  徐其鹏

  设计了一种5kg级HMX基温压炸药，并与等质量的TNT炸药进行了自由场静爆试验对比研究。冲击波数据显示，温压炸药相比TNT炸药，最大处ΔP和I分别提高了53.6%和35.6%；红外测温和高速摄像显示，温压炸药相比TNT，高温作用的时间更长，火球尺寸更大。另外用Autody2D软件对温压炸药的爆炸性能进行了数值模拟，结果与实验值符合较好，可以为后续温压炸药的研究提供参考。

• 甲苯二异氰酸酯与硝化纤维素反应条件的研究

  胡婷婷

  为改善含能材料硝化纤维素（NC）的力学性能，将甲苯二异氰酸酯（TDI）作为改性剂，对NC上剩余的羟基进行交联反应，用傅里叶变换红外光谱仪（FITR）表征产物的化学结构；通过正交实验研究了反应时间、反应温度、NC的浓度、R值（-NCO与-OH的摩尔比）对反应程度的影响，得到较佳的反应条件。结果表明：产物中生成了氨基甲酸酯基；当R=2.5、NC的浓度为45 g/L、反应时间为90 min、反应温度为50℃时，异氰酸酯基的转化率可达91.5%。

• 燃烧面积对烟火药水下燃烧特性的影响研究

  吴 昱

  从燃烧理论和流体动力学的角度出发，研究燃烧面积对烟火药水下燃烧特性的影响，基于所构建的气泡动力学模型，计算分析了不同燃烧面积时烟火药水下燃烧的特性。结果表明：在其他条件不变的情况下，随着燃烧面积的增加，燃烧室内气体达到稳定燃烧所需的压力增加，气泡的膨胀速度、气泡体积变化的加速度以及对应的声压级亦随之增加。

• 巷道无掏槽爆破模型实验研究

  胡坤伦

  为了研究无掏槽爆破机理，实施无掏槽爆破模型实验，并设置直眼掏槽和锥眼掏槽爆破对照实验组，对巷道模型中水泥试块的应变变化及无掏槽爆破过程进行测试分析。实验表明：无掏槽爆破的掏槽效果最好，几乎无残孔，且应变持续时间最长，出现2次应变峰值，后段应变峰值大于前段。

• 烟花分板码垛系统设计及优化

  刘晓雯

  针对烟花生产线中插板组分板、码垛工序，研发一种烟花分板码垛系统。基于集成单元化思想，通过确定外载荷、工作压力、工作行程等参数计算出标准气缸的缸径、推力两个主要参数，选取气缸型号并验证了气缸选取的合理性；根据气缸参数及工作条件，运用 AMEsim软件对气缸气动过程进行分析，得到气缸推杆运动过程中较稳定的结论，并利用纵向气缸推杆最大位移波动值对系统进行了优化设计，设计结果使烟花生产线中自动分板、码垛环节得以实现。