火工品杂志

火工品杂志2021年第3期

• 高膛压、高转速、高过载条件下的新型曳光管

  刘永刚

  为满足武器系统的需求，针对传统曳光管在高膛压、高转速、高过载条件下出现曳光剂脱落、短光、断火等问题，设计了一种新型曳光管结构。基于其结构组成和工作原理，进行了总体结构、点传火序列、压药压力和药面形状等方面的设计。通过设计金属膨胀环、凸型台阶药面以及在点传火序列中设计过渡药，以解决存在的问题。验证试验结果表明：在高膛压440MPa、高转速92 018 r·min-1及高过载99 180g·s-1的条件下，该曳光管能满足发光强度不小于18 000cd和燃烧时间不小于3.5s的指标要求，实现了弹头飞行2 500m显示弹道轨迹的功能。

• 一种火工分离系统反馈装置

  赵晓雨

  针对由多个爆炸螺栓组成的分离系统的分离故障定位问题，设计了一种基于激光反射的分离反馈装置，根据检测反射光强度判断各个爆炸螺栓是否分离。通过将反馈装置与爆炸螺栓上反射膜错位或重合，来模拟爆炸螺栓的分离或发生故障，并对反馈装置功能进行试验验证。结果表明：错位时反馈光强低于100nW，重合时反馈光强大于100nW，从而可对分离故障位置进行准确定位。

• 半导体桥点火器芯片引线键合技术研究

  宋 婧

  为确保半导体桥点火器芯片引线键合质量，以引线键合工艺技术研究为出发点，分析了影响芯片引线键合质量的关键因素。通过正交试验设计、破坏性拉力测试以及显微镜目测相结合的检测方法，研究了超声功率、键合压力与超声时间对半导体桥点火器引线键合强度的影响。研究表明键合最优工艺参数为超声功率0.35W、键合压力0.30N、超声时间30ms，经试验验证该工艺方法可靠。

• 真空极端温度环境下不同MoS2涂层分离螺母 装置解锁性能研究

  唐 科

  为评价不同二硫化钼工艺状态的分离螺母装置在真空极端温度环境下的解锁性能，开展了摩擦磨损试验和分离螺母装置气动解锁试验。在-100~120℃度真空环境下进行了球-盘式摩擦磨损试验，结果表明磁控溅射MoS2比树脂基MoS2具有更好的真空和极端温度适应性。在-120~120℃真空环境下通过气动解锁性能测试，发现两种涂层状态的分离螺母装置均能够正常气动解锁，但采用磁控溅射MoS2的分离螺母装置所需要的解锁压力更低。

• 某型拔销器功能失效分析

  张 涛

  针对某型拔销器在常温功能试验中出现“拔销”功能失效的问题，通过建立故障树和机理分析，查明该拔销器发生失效的原因为：采用180°分模成型的O型密封圈径向面可能存在棱角和毛刺，导致密封圈与型腔内壁接触不紧密，造成密封失效。基于失效原因分析和验证试验，得出将密封圈的加工方法改为45°分模面加工，即可有效地消除其密封失效的风险。

• 聚能切割碳纤维增强复合材料层合板的研究

  何志杰

  为了研究碳纤维增强复合材料层合板在聚能射流作用下的断裂机理，采用具体试验结合数值模拟的方法，得到25mm厚度的层合板在射流作用下的断口损伤、加速度响应和能量变化情况。结果表明：25mm厚度层合板依次经历了射流和应力波的作用后被分离，其断口较粗糙，断口面边缘伴随纤维的局部拉伸脱落，且层合板经历了线性吸能、稳态吸能和应力波单独作用3个阶段。

• 高速破片与爆炸冲击波对钢板联合作用的数值模拟分析

  吴 港

  为研究爆炸冲击波与高速破片对钢板结构的联合作用特性，利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA开展冲击波和高速破片对不同厚度的4340钢板联合作用数值模拟计算。分析了装药驱动预制破片的运动过程，探究了爆炸冲击波载荷单独作用、破片单独作用以及爆炸冲击波与破片耦合载荷作用下的钢板变形破坏情况和破坏效果增益。结果表明：爆炸冲击波对钢板的主要作用形式为钢板出现整体的挠度形变以及局部的大形变；破片群整体展开呈现对称布局，空间形态以抛物线形式散开，且冲击波遇到破片会发生反射和绕流现象，导致钢板结构所受的冲击波强度显著减小；高速破片与爆炸冲击波耦合作用具有叠加增强效应，能有效提升战斗部的综合毁伤能力和局部破坏能力。

• Fe2O3/AP复合含能材料合成及表征

  谢长友

  采用溶胶-凝胶与溶剂-非溶剂相结合的方法制备Fe2O3/AP复合含能材料，探究最优的合成条件，并对Fe2O3/AP复合含能材料的组成、形貌及热分解性能进行表征分析。研究表明：在H2O用量为10mL，PO用量为wPO∶wFe3+=20，反应温度为45℃的最优合成条件下，制备的Fe2O3溶胶粒子为纳米级别且在AP中分散均匀；与纳米Fe2O3和AP的物理共混样品相比，Fe2O3/AP复合含能材料的高温放热峰温提前了13.6℃，表观分解热增加了170.2J/g，说明Fe2O3/AP复合粒子中纳米氧化铁表现出更高的催化效率。

• 环境温度对云爆剂装药性能的影响研究

  杜海文

  为掌握环境温度对云爆剂装药性能的影响，针对液固态云爆剂装药，开展了高低温环境试验，采用CT检测、DR扫描方法，获取了云爆剂装药特性数据。结果表明：高温条件下，云爆剂装药轴向发生膨胀，线膨胀率达2.99%，同时云爆剂装药内部孔隙发生膨胀，较常温下孔隙截面积扩大8倍；低温条件下，云爆剂装药发生轴向收缩，线收缩率达1.43%，云爆剂装药内部孔隙发生收缩。需优化装药工艺，以提高云爆战斗部高低温作用可靠性和环境适应性。

• 油相材料粘度对乳化炸药耐低温性能的影响

  朱可可

  为了探究油相材料粘度和乳化炸药耐低温性能之间的关系，分别选取美孚机油、华粤蜡、河北邯郸607炸药厂油相作为研究对象，测定各试样在100℃时的粘度，以及3种油相制备的乳化炸药在-30℃冷冻3d、6d、9d、12d后的猛度。结果表明，100℃时美孚机油的粘度最小，为16.25mPa·s，河北607炸药厂油相的粘度最大，达到35.1mPa·s；冷冻3d后，3组试样的猛度值相差不大，冷冻12d时美孚机油制备的乳化炸药出现半爆现象，河北607炸药厂油相制备的乳化炸药猛度仍能达到10.46mm，表明适当提高油相粘度有利于提高乳化炸药的耐低温性能。

• 水合肼处理退役单基药的研究

  和尚杰

  基于水合肼处理工艺操作简单、处理过程较安全的特点，探究其在处理退役单基药中的应用。通过实验初步研究了水合肼与硝化棉、单基药的反应，以积分法建立水合肼与硝化棉的动力学模型及水合肼与单基药的扩散模型。结果表明，水合肼与硝化棉的反应受温度的影响较大，反应时间的影响相对较小。处理退役单基药时，温度适合控制在50～70℃之间，提高反应温度可以提高水合肼处理退役单基药的效率。理论上通过提高水合肼浓度、加快搅拌速率也可以提高水合肼处理退役单基药的效率。

• 电感耦合等离子体质谱法测定枪械上射击 残留物中的铅、钡、锑和锡

  李 想

  为快速准确检验射击残留物中的铅、钡、锑和锡，提出采用电感耦合等离子体质谱法对检材进行检验，对前处理方法进行了选择，确定检出限及定量限，并开展空白回收率实验。采用该检测方法检测了8种不同型号枪械上的射击残留物元素，并对其来源及含量，不同部位残留物的分布进行了分析。研究表明该检测方法的精密度较高，样品回收率为87.4%~105.2%。本研究为涉枪案件司法鉴定提供参考。

• XQZXB-1型数码电子雷管性能优化及应用

  章文义

  针对数码电子雷管存在延期精度不稳定、起爆系统带载能力不够、拒爆率较高等问题，通过低功耗设计、宽电压范围输入设计、延时精度控制设计、快速通讯设计，研发了XQZXB-1型数码电子雷管。在点火头与电容匹配试验以及完善雷管生产工艺的基础上，开展了XQZXB-1型数码电子雷管在实地爆破工程中的应用试验。试验结果表明该数码电子雷管具有功耗低、输入电压范围宽、延时稳定性高和通讯快速可靠等优势，具有2 500m距离、300发带载全部起爆的能力。

• 新型聚能预裂爆破技术减振效果研究

  胡坤伦

  为探究复杂施工环境下新型聚能预裂爆破技术的降振效果，基于浙江省温州市某垃圾焚烧发电厂山体爆破开挖项目，通过理论计算与现场实测对比分析的方式，对该新型爆破技术降振效果进行了系统分析。结果表明：相较于理论计算，使用聚能预裂爆破技术的爆破振动实测数据明显降低，其中降振率最大为92.2%，平均降振率为74.0%，降振效果十分显著。

• 礼花弹升空过程中自旋作用对弹道的影响

  谢鑫尧

  为确定8号礼花弹升空过程中自旋作用对弹道的影响，运用数值计算方法对礼花弹自旋作用产生的空气动力学影响进行了模拟，确定了自旋作用对礼花弹水平力作用和垂直力作用的拟合公式，并通过发射试验确定了实际的开爆时间、开爆位置和飘散落地位置。研究表明数值模拟结果与试验结果吻合度好，该模型可用于今后对大型焰火燃放活动中不同礼花弹的水平和垂直安全距离的计算和分析。