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新型耐水点火药燃烧性能及应用研究

陈西武  
【摘要】: 点火药是火工药剂中非常重要的一类,耐水点火药又是其中很具代表性的一种,其性能优劣直接影响到多个火工系统的性能,本文在分析了点火药国内外发展的基础上,对耐水点火药进行了一系列比较深入系统的研究。研究主要涉及以下四个方面: (1)通过分析耐水点火药的优缺点以及缺陷产生的原因,提出了改进目标和途径,对传统耐水点火药进行了改进研究,确定了改进耐水点火药的制药工艺。理论分析和测试结果均表明了以氟橡胶取代耐水点火药中原粘合剂将使药剂的各项性能有明显的改善,是耐水点火药改进的重要方面;双氰胺具有良好的热化学特性,作为耐水点火药改进中的燃烧速度调节剂具有很好的调速效果;抗静电剂的加入,进一步提高了药剂的抗静电能力,测试分析表明改进后药剂的性能更加优异。 (2)系统研究了新型耐水点火药各个组分对药剂燃烧性能的影响。测量了锆粉、氟橡胶、双氰胺等原材料含量、粒度、纯度等对药剂燃速的影响,估算了它们对药剂爆热和燃烧热的影响,并对药剂燃烧反应机理进行了探索研究,发现双氰胺的表面分解是药剂燃烧反应的控制步骤,其减速、阻燃作用具有吸热特征,氟橡胶对药剂的热输出有较大贡献。 (3)进行了应用研究,以某系列点火发动机的研制为背景,分别对耐水点火药用作点火发动机装药所涉及的能量衡算、装药密度、装药结构、包覆及其工艺、喉面比及喷口烧蚀等问题进行了分析和实验研究,在这些研究的基础上成功地制作了一种点火发动机。 (4)对人工神经网络在该领域的应用进行了研究,先后利用误差反传神经网络(BP网络),并选择合理的计算因子,分别对改进耐水点火药配方与燃烧速度以及点火发动机装药与p-t曲线进行了模拟,模型基本能够反应它们之间的内在联系,预测结果与实际测试结果基本吻合,模型基本能够指导药剂配方和点火发动机的设计,表明了人工神经网络可以应用于该领域以期达到减少危险品试验的目的。并又制成了另一种点火发动机。


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