火工品杂志

火工品杂志2020年第4期

• 某型限制性导爆索高温适应性研究

  卢勃勃

  针对空间飞行器极限高温需求，对当前制式限制性导爆索（CDF）从包覆材料、装药直径及装药工艺3个方面进行了高温适应性验证及研究。结果表明：通过采用高熔点包覆层材料、适度增大导爆索索心直径，以及对初始装药银管进行高温烘烤预处理，可显著提高CDF耐215℃/24h性能，其爆速约7 012m/s，满足爆轰能量稳定传递要求。

• 一种不锈钢密封片的设计与计算

  王元和

  为提高起爆器在极限环境中的密封性，设计了一种可以用于激光焊接的不锈钢密封片，将其与壳体激光焊接，可实现起爆器的金属密封；密封片设计“米”字型消弱槽的结构，采用数值计算方法建立了密封片消弱槽的设计与计算方法，同时，对该设计进行了起爆器发火试验验证。试验结果表明：起爆器发火后无金属碎片产生，提高了产品的传火可靠性。

• 普通塑料导爆管的双重增强改性研究

  章彬彬

  为了获得一种强度高、耐热性强的塑料导爆管，引入硫酸钙晶须（CSW）与沙林（Surlyn）对低密度聚乙烯（LDPE）进行双重增强改性，制备LDPE/CSW、LDPE/CSW/Surlyn，通过拉伸强度试验、断面形貌观察、TG-DSC测试，得到一种综合性能较好的LDPE改性材料（LCS-25），并拉制导爆管。性能测试结果表明：LCS-25导爆管与LDPE导爆管相比，爆速提高了8.43%，最大断裂力提高了38.56%，80℃热收缩率降低2.08倍。

• 爆炸螺栓固有频率的影响因素分析

  常英珂

  为了研究爆炸螺栓固有频率的影响因素，针对爆炸螺栓设计中不同材料、不同横截面积、不同长度、不同负载等结构，建立了相应的三维模型。使用ANSYS仿真软件，对不同结构的爆炸螺栓进行了模态分析，计算获得了不同结构爆炸螺栓的固有频率和振型，通过比较得到了不同结构对其固有频率的影响规律。

• 爆炸箔桥翼形状对电爆特性及飞片速度影响研究

  李 艺

  利用磁控溅射和光刻工艺制备不同桥翼形状爆炸箔，开展桥翼形状对爆炸箔电爆特性及飞片速度的影响研究。研究表明：改变桥翼形状对电学特性影响较小，圆形桥翼获得电压/电流曲线与传统蝶形桥翼一致；飞片速度随着电压提高而增加，当电压为4.7kV时，圆形桥翼爆炸箔飞片速度为3 251m/s，较蝶形桥翼爆炸箔飞片速度（3 073m/s）有一定提升，但增幅较小；剪切后飞片形状表明圆形桥翼增加桥翼爆发临界值，电流更为有效地被利用于桥区的等离子体过程中。

• 彩色发烟信号装置烟色识别影响因素探究

  刘 敏

  为研究彩色烟雾颜色远距离识别的影响因素，通过原理分析及试验验证，从光照强度及烟雾施放背景、大气能见度、观察角度3方面进行了探究。结果表明：光照充足、大气能见度良好、烟色与背景颜色有反差的条件有利于烟雾颜色识别，且在光源（太阳）与烟幕成45～135°的侧面位置观察效果最佳。

• 片状碳-金属复合材料的红外消光特性研究

  彭文联

  基于浸渍-焙烧法制备了铜含量为21.5wt%、铁含量为18.8 wt%的片状碳-金属复合材料，对片状碳-金属复合材料的结构、形貌、尺寸、晶型以及元素组成进行表征分析，并通过烟幕箱实验系统对该材料的红外消光特性进行测试。测试表明：在光程6.1m、体积20m3的烟幕箱内形成的烟幕对红外表现出优异的衰减性能，3~5 μm、8~14 μm红外衰减率的最高值分别为100%、99.9%，900s内对3~5μm、8~14μm红外衰减率分别不低于96.9%、88.9%。

• 3种CL-20/粘结剂PBX体系摩擦特性研究

  任秀秀

  为了降低CL-20的感度并改善摩擦性能，采用氟橡胶、顺丁橡胶和68#蜡对CL-20进行表面包覆。通过红外光谱仪、X-射线衍射仪及扫描电镜对包覆样品的形貌、晶型进行表征，并对其摩擦感度与摩擦性能进行了测试与分析。结果表明：粘结剂包覆在CL-20晶粒表面，晶型未发生改变，仍为ε-晶型；粘结剂的使用极大降低了CL-20的摩擦感度和摩擦系数，其中顺丁橡胶的钝感与降摩效果最好。

• 不同纯度和粒度的1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐热稳定性研究

  晁 慧

  通过差示扫描量热分析（DSC）试验、热重分析（TG）试验和绝热加速量热分析（ARC）试验，分别对不同纯度和不同粒度的TKX-50在非等温和绝热分解反应过程中的热行为进行研究，并通过动力学参数的计算来评价其热稳定性。结果表明：TKX-50的纯度对表观活化能的影响小于粒度，且粒度越小，热分解反应越完全，表观活化能越大；升温越快，TKX-50热分解反应越完全。

• 可膨胀石墨膨化特性的高速阴影图像 定量分析与表征

  方国峰

  针对目前对可膨胀石墨在热气流中的动态膨化特性缺乏有效表征手段的现状，提出了一种基于高速阴影成像与图像定量分析的非接触式测量方法，并开展了动态膨化可视化实验。通过图像处理与数据分析验证，发现该测量方法的数据重复稳定性较高，与筛分法获得的粒径分布数据基本一致，能够有效表征可膨胀石墨在热气流中的膨胀状态。此外，采用该方法探讨了热气流温度、速度等因素变化对膨化性能的影响规律，结果表明提高气流温度或降低流速，可显著提高可膨胀石墨的膨化效率。

• 炸药水中爆炸冲击波参数测试系统检定用标准物质研制

  王 玮

  采用Pentolite为炸药水中爆炸冲击波参数测试系统检定用标准物质，通过球形药制备工艺制备出该标准物质，对标准物质的均匀性采用方差分析方法进行了考核，根据先密后疏原则检验了标准物质的稳定性，并且开展定值、定值结果的不确定度分析以及在不同单位炸药水中爆炸冲击波参数测试系统上的试用。结果表明该标准物质特性量值（冲击波参数）准确、可靠，均匀性和稳定性好，可以达到炸药水中爆炸冲击波参数量值传递，以及校准和检定炸药水中爆炸冲击波参数测试系统的要求

• 不同长径比弹丸对飞机燃油箱的毁伤效应研究

  薛瑞峰

  为研究高速弹丸冲击下水锤效应对飞机燃油箱的破坏作用，运用ANSYS/LS-DYNA软件对不同长径比弹丸冲击满油飞机燃油箱进行数值模拟。采取ALE流固耦合方式模拟弹丸冲击过程中燃油的空腔效应和油箱的变形，基于确定的油箱尺寸，分析弹丸长径比对燃油箱内航空煤油压力、最大空腔直径和油箱壳体变形的影响。结果表明：随着弹丸长径比的增加，相同时刻燃油箱中间位置处的液体压力、最大空腔直径、箱体前后壁板的变形程度都呈逐渐增加的趋势。

• 预控破片战斗部爆炸飞散数值模拟

  刘 武

  为研究榴弹型预控破片战斗部动态分散规律，采用ANSYS/LSDYNA建立有限元模型，结合流固耦合算法，对破片峰值速度、飞散角等威力指数进行研究分析。结果表明：对战斗部施加轴向初速度，可有效提高破片峰值速度，减小飞散角，增强破片集中杀伤效果；而施加转速，破片速度有所提升，飞散角等其他参数无明显变化。

• 毫秒延期时间对岩石破碎效果影响的实验研究

  吴立辉

  为了研究毫秒延期时间对岩石破碎效果的影响，通过制作水泥砂浆试块进行爆破破碎模拟实验，观察爆破后试块裂纹扩展情况，并结合超动态应变仪观察试块的应变变化过程。结果表明：同排微差（1ms、3ms、5ms）起爆相较于同时起爆，后排炮孔（炮孔2、4）垂直于自由面的裂纹扩展更加充分；微差时间为1ms时试块破碎最充分，爆破产生的小块较多，爆破效果最优。试块各测点峰值应变值在0.064~0.069之间，且随着距离的增大，应力波衰减速度随距离的增大呈逐渐降低的趋势。

• 聚能切割钛合金板数值模拟及优化设计

  夏治园

  为研究钛合金板聚能切断问题，使用AUTODYN进行数值仿真，结合SPH算法，核定了聚能切割器结构参数并分析了钛合金板边界初始应力状态与切断效果的相关性。结果表明：在药型罩厚度0.4mm，装药长度9.6mm、厚度8mm时切断效果较为理想，采用外壳体约束切割器或在边界施加位移约束、预应力均可在一定程度上改善切割效果。