远程火箭弹高弹道飞行温度环境分析

目的在不采用防热涂层的前提下,为满足远程火箭弹高弹道飞行的防热需求,提出增加壳体厚度的设计思路。方法通过弹道耦合的气动加热计算,分析不同材料、不同厚度壳体的弹头壁面在飞行过程中的温度变化情况。结果壳体厚度达到20 mm以上时,铝、钢、铜三种材料壳体的外壁面温度均低于150℃,而相同厚度的壳体,钢壳的降温能力最强。结论增加壳体厚度可以有效降低弹头壳体壁面温度。     

X射线光电子能谱在HTPB推进剂老化机理研究中的应用

采用X射线光电子能谱（XPS）法研究了HTPB推进剂在80℃热空气烘箱内分别老化0周、13周和24周的元素组成、化学价态及含量变化。通过拟合C,O,N,Cl等元素的XPS谱图,推测该推进剂在常温（25℃）贮存老化初期应是氧化交联,后期则出现降解断链,并认为NH4ClO4缓慢分解,攻击C C不饱和双键,使得C C双键含量降低是HTPB推进剂老化失效的主要原因。Al粉被包裹在推进剂粘合剂内部,XPS法未能检出Al粉。由于Al粉比较稳定,不参与推进剂老化过程,故XPS仍可用于HTPB推进剂老化机理研究。     

某推进剂低温加速老化试验研究

目的考查某推进剂在-10℃和-28℃这两个温度下性能随老化时间的变化趋势。方法采用低温加速老化试验。结果在低温下老化推进剂最大抗拉强度先下降然后逐渐升高,伸长率变化趋势较为复杂。常温正常拉伸速度条件下伸长率基本在初始值附近波动,低温快速拉伸条件下伸长率直线下降。结论低温下推进剂老化力学性能的变化趋势与高温老化不尽相同,造成这种差异的原因可能是老化机理不同所致。     

A bayesian network-based safety assessment method for solid propellant granule-casting molding process

The safety of the solid propellant molding process is vital for the stable production of high-quality propellants. Failure events caused by abnormal parameters in the molding process may have catastrophic consequences. In this paper, a Bayesian network (BN) model is proposed to assess the safety of the solid propellant granule-casting molding process. Fault tree analysis (FTA) is developed to construct a causal link between process variables and process failures. Subsequently, expert experience and fuzzy set theory (FST) are used to obtain failure probabilities of the basic events (BEs). Based on the mapping rules, FTA provides BN with reliable prior knowledge and a network structure with interpretability. Finally, when new evidence is obtained, the probability is updated with the diagnostic reasoning capability of BN. The results of the sensitivity analysis and diagnostic inference were combined to identify key parameters in the granule-casting molding process, including curing temperature, vacuum degree, extrusion, calendering roll distance, length setting value, holding time, and polish time. The results of this paper can provide effective supporting information for managers to conduct process safety analysis.     

海南文昌火箭发射场雷电环境分析

利用海南省18个气象台站的雷暴人工观测资料和海南闪电定位网的观测资料,分析了海南文昌火箭发射场的雷暴特征和雷电环境,结果表明:海南岛的中部和北部雷暴活动较强,西部、东部和南部近海地区的雷暴活动较弱,文昌发射场处在北部较强的雷暴区;采用Krigine(克里格)方法拟合的结果为文昌火箭发射场雷暴日数的年变化从1982年以后逐渐减少,发射场一年中各月都有雷暴发生,4-10月为雷暴高发期;发射场西部、西北部和北部区域雷暴活动较其它区域要强,79%的雷电流强度小于40 kA,而只有5.9%的雷电流强度大于60 kA,一天中闪电的发生有两个高峰时段,一个出现在凌晨5时到6时,另一个时段出现在14时到18时,午后15时左右是闪电活动最频繁的时段。     

基于气囊缓冲的某火箭炮着陆冲击分析

目的减小火箭弹着陆冲击加速度。方法基于LS-DYNA瞬态动力学分析软件和冲击动力学理论,采用有限元软件HYPERMESH建立火箭炮-气囊系统有限元模型,采用显式动力学方法对火箭炮-气囊系统的着陆冲击缓冲过程进行仿真。分析火箭炮在正常着陆工况下,火箭弹的着陆冲击响应,得出空投装备速度、加速度变化曲线,以及气囊的体积、压力曲线。结果在正常着陆工况下,火箭弹横向加速度的最大值为122 m/s2,小于安全的横向加速度;火箭弹纵向加速度的最大值为48.3 m/s2,小于安全的纵向加速度;火箭弹的最大轴向力为2640 N,小于安全闭锁力。结论在火箭炮着陆冲击过程中,气囊缓冲装置吸收了大部分冲击能量,起到了良好的缓冲作用,火箭弹的冲击加速度、闭锁力均在安全范围内。采用显式动力学方法对火箭炮的着陆冲击过程进行分析是可行的。     

液体推进剂职业中毒风险评价及防护对策研究

本文以某发射场为例,通过主要危险源辨识、作业单元划分、现场调查和监测统计,利用风险指数评估法对液体推进剂职业中毒风险进行量化评价,结果表明:液体推进剂作业存在极度和高度职业中毒风险,发射场液体推进剂作业职业中度风险主要来源于液体推进剂及氮气;液体推进剂设备维修、应急救援及进罐作业存在极度职业中毒风险,转注/加注、取样为高度风险,化验及"三废"处理属于中度风险。根据评价结果并借鉴以往事故经验教训,指出职业中毒伤害与工程控制、个体防护措施和安全意识密切相关,不使用或不能正确使用呼吸防护装备是引发职业中毒的主要原因,并提出针对性的防护措施建议。     

废弃火炸药的处理与再利用研究

废弃火炸药是特殊的危险品,必须妥善处理。传统的废弃火炸药处理方法和处理过程不仅对环境产生严重的污染,而且没有物尽其用。国内外对于废弃火炸药的处理方法进行了大量的研究,主要有废弃发射药的非含能化处理、转化为一般能源及资源化再利用3类。综述了废弃火炸药处理方法,指出了废弃火炸药的资源化再利用将是未来发展的趋势。     

固体发动机装药热安全性数值分析

目的研究固体火箭发动机遭受火烤时的安全性。方法建立发动机有限元模型,计算推进剂在慢速烤燃和快速烤燃工况下的温度分布和爆炸延迟时间。结果推进剂慢烤47 h后达到临界温度,其值为352℃;快烤推进剂加热697 s后达到临界温度,临界温度为355℃。结论推进剂在快速烤燃模式下的热扩散速率大于慢速烤燃工况下,但是温度梯度则相反。两种工况下推进剂达到临界温度后开始反应的位置不同,推进剂厚度决定了其储热能力。     

发射场液体推进剂个体防护体系的研究与设计

为了确保发射场液体推进剂作业人员的身体健康和生命安全,本文以安全系统工程理论为依据,结合液体推进剂作业要求以及防护装具现状,研究并建立了发射场推进剂作业个体三级防护体系。