高燃速发射药技术研究+文献综述(2)
当前频繁的国际和周边军事斗争对武器装备的发展提出了新的更高的要求。发射药如何适应和促进武器装备的跨越式发展已经成为摆在发射药行业高层决策者管理人员和广大科技人员面前的重大课题[3]。为提升枪炮等身管武器的主要战术指标，各国陆军都采用新能源、新技术来改进枪炮用发射药的性能[4]。
发射药通过燃烧反应释放能量来完成其推动弹丸运动的做功过程，其燃烧气体生成速率及其变化规律决定其能量的释放过程，是影响发射药装药能量有效利用率的关键，也是武器装备实现远程发射的基础。目前发射药在身管武器中的能量有效利用率还很低（通常在20％～30％），武器的膛容利用率一般也不超过60％，迫切需要研究和发展新的燃烧性能调节控制技术。
因此，提高发射药的燃烧速度、扩大燃速可调范围，钝感和变燃速发射药，是研究和发展新型装药技术、控制发射药装药燃烧规律、优化发射药装药在武器发射过程中能量释放规律的技术基础，也是发展新的发射药制备工艺的重要依据。
1.2 国内外研究现状1.3 本文研究内容
本文从化学组成和物理结构出发，探索了提高发射药燃气生成速率的技术途径：
（1）在发射药配方中添加快燃速物质的研究。寻找新的快燃速物质，并把其加入现有高能发射药基础配方中，采用适当的添加方式（保证制备工艺的安全），研究其提高发射药燃速的可行性。
（2）对多气孔发射药的研究。通过驱溶工艺的调整，改变传统发射药的致密结构，使其形成多气孔结构，将传统发射药的平行层燃烧规律变成多气孔发射药的部分对流燃烧特征。
2 发射药的制备过程及发射药燃烧性能的表征方法
2.1 发射药的制备工艺
硝化棉是高分子物质，常温下处于玻璃态，硝化甘油是硝化棉的溶剂。制造发射药的过程是将硝化棉和硝化甘油在助溶剂的作用下形成高分子浓溶液，并添加RDX和其它附加物在一定外力作用下进行充分的混合与分散，再通过模具赋予一定形状和尺寸的过程。
在制备过程中，配方中硝化棉（NC），硝化甘油（NG）和二号中定剂（C2）以吸收药片的形式加入（使用外购吸收药片）。在实验前首先采用水浴烘箱驱除吸收药片中的水分；然后将吸收药片、RDX、添加剂和其它附加成份按照一定比例加入专用捏合机，在外力作用下完成药料的混合、分散与塑化，再通过油压机和成型模具挤压成型，并经过适当的晾干后切成一定的长度。
实验中所用主要设备如表2.1所示。
表2.1 发射药制备主要设备
名称 规格 名称 规格
油压机 10T 水浴型烘箱 AHX-871安全
捏合机 1L 电子分析天平 1000g(0.001g)
根据发射药配方体系的特点，制备工艺采用三基发射药的半溶剂法工艺路线，并参照相关的成熟工艺条件进行制备。由吸收药片、RDX、外加添加剂等组份，以醇酮作为助溶剂，经过捏合、挤压成型、晾药、切药、烘药一系列工序制成发射药药柱。其主要工艺过程和工艺条件如下：
（1）捏合工艺条件
操作步骤：
a．清理捏合机，开机检查机器运转情况。
b．按照工艺卡片准确称取各组份和醇酮工艺溶剂，称量必须由二人校核完成。
c．按照一定顺序将各组份加入已清理干净的捏合机内（先加药片），均匀地加入醇酮溶剂，最后加入添加剂（避免与溶剂直接接触），盖好机盖。
d．操作人员离开机房后，先开反车5min后再开正车；10min后停机清理机壁及死角；然后通35℃循环水保温捏合2.5h。