HTPB药柱老化对SRM内弹道性能的影响及偏差分析

为了定性和定量的描述药柱燃面、密度、燃速等因素对固体火箭发动机（SRM）内弹道性能的影响,在HTPB复合固体推进剂老化研究和SRM内弹道性能预估研究的基础上,分析了HTPB推进剂因贮存老化引起的SRM内弹道性能偏差,建立了性能偏差计算模型。结果表明,老化引起的药柱燃面、密度、燃速变化以及侵蚀燃烧引起的喷喉烧蚀是SRM贮存过程中影响内弹道性能偏差的直接因素,老化引起它们微小的波动都会引起发动机内弹道性能较大的偏离。在发动机寿命预估和进行可靠性分析时必须考虑老化对内弹道性能的影响。     

一种带中心孔的密实随行装药内弹道数值计算及分析

目的 推进密实随行装药技术工程化应用的进程,提出一种带中心孔的密实随行装药结构方案.方法 针对该方案建立相应的内弹道模型,计算得到不同装药量、不同点火延迟时间条件下随行装药内弹道性能的变化情况.结果 受燃尽性约束,端面燃烧型随行装药药柱设计高度有限,内弹道性能提升较小.在随行药柱燃速不变的条件下,带中心孔的随行装药可有...     

激光点火器耐压密封及其影响

目的促进激光点火技术在安全弹药领域的应用。方法从激光点火器作用后承受高动态压力的需求出发,研究基于玻璃封接技术的激光点火器密封性能及其影响因素。确定采用箱式电阻炉对激光点火器壳体与透镜间进行玻璃密封的温度为430℃,保温时间为13～15min。对不同始发装药、不同密封工艺的激光点火器透镜发火后,其表面光学膜层变化、与激光点火器相连接的光纤端面损伤程度进行分析,研究点火前后承受气压性能变化。结果始发装药为BPN等点火类药剂时,激光点火器具有较高的动态密封性能,可稳定达到30 MPa下2 min不泄露;始发装药为BNCP等起爆类药剂时,随着装药量的增大,密封性能变差。结论改善玻璃封接工艺有利于提高密封性,如封接长度变长,发火后耐压密封性会有所提升。     

基于多性能参数退化数据的可靠性评估及应用

针对同一系统中多个性能参数同时退化的情况,研究了多个性能参数的退化量独立和相关情况下的可靠度计算模型,建立了基于多性能参数退化数据的可靠性预测方法及步骤,并以某航空液压泵的性能退化试验数据为例进行了可靠性分析,得出了预测的可靠度变化规律,同时分析了退化量之间的相关性对可靠度预测结果的影响。     

高能推进剂老化对发动机内弹道性能的影响研究

对某配方NEPE高能固体推进剂进行了加速贮存试验,分析了推进剂在长期贮存后其密度、燃速的变化规律,开展了发动机内弹道测试和内弹道参数影响定量分析研究。针对某翼柱型装药固体发动机,分析了长期贮存后其内弹道性能的变化规律。结果表明,燃速缓慢下降是影响高能推进剂发动机内弹道性能变化的主要因素。     

环境对冲压发动机烟火点火器性能影响研究

为促进某型冲压发动机烟火点火器生产工艺的定型,在海南进行了高温、高湿热带海洋气候自然环境对点火器长期贮存性能影响的研究。点火器采取无包装的暴露试验和密封包装贮存试验2种方法,分别在户外暴露场、棚库和库房等3种环境条件下进行试验。通过试验得到环境温度变化对密封包装储存的点火器的绝缘电阻值、电阻性能均无明显影响,点火性能良好,玻璃钢、涂层等贮存性能良好,点火器的环境适应性良好等结论。     

基于复合应力加速寿命试验的高速列车电子产品可靠度计算方法研究

目的 解决目前加速寿命试验一般不用于估计产品可靠度,而采用可靠性预计和应力-强度模型计算可靠度时可能存在因参数误差而影响其估计精度的问题.方法 提出一种基于加速寿命试验的高速列车电子产品使用可靠度计算方法,采用温度、湿度、振动综合应力和广义Egring模型对高速列车电子产品开展加速寿命试验.结果 通过试验数据可评估出产...     

战斗部飞行可靠性评估方法研究

目的 解决高可靠、小子样战斗部飞行可靠性评估时样本量不满足标准要求的问题。方法 通过对战斗部结构功能分析,建立包含壳体强度、主装药安定性及主装药正常起爆等单元的可靠性框图,并利用L-M法对战斗部系统进行可靠性评估。首先利用基准设计许用值的安全系数法将应力强度干涉模型与安全系数进行结合,对壳体强度可靠性进行评估;然后结合战斗部试验数据,利用最大熵试验法,在小样本下评估战斗部主装药安定性及正常起爆的可靠性;最后,将各单元的可靠性数据转化为成败型数据进行分析,利用L-M法,结合战斗部整机试验数据,开展战斗部飞行可靠度评估。结果 分别计算了小子样下战斗部壳体和装药安定性及正常起爆的可靠度,并将其转换为等效成功数和等效失败数,结合战斗部试验打靶等可靠性信息,综合评估了战斗部飞行可靠度。结论 充分利用战斗部在研制阶段的试验信息进行评估,减少了样本量,解决了战斗部可靠性高、样本量小的评估难题。     

基于应力–强度干涉模型的分离螺母可靠性分析

目的 提出一种基于应力强度干涉模型的分离螺母的分离可靠性分析方法。方法 首先,建立分离螺母机构分离动力学模型和极限状态函数。然后,在考虑工作载荷、几何尺寸和药剂燃烧参数等参数不确定性的基础上,建立分离螺母不同分离阶段的基于应力–强度干涉模型的可靠性模型。最后,对分离螺母进行可靠性和灵敏度分析,量化工作载荷、几何尺寸和火药燃烧参数对分离螺母机构分离可靠性的重要性排序。结果 影响可靠性的主要参数依次为火药力、装药密度和预紧力。结论 该方法能够准确描述不确定性因素对分离螺母分离过程可靠性的影响,提升分离螺母机构分离可靠性定量分析的精度和效率,可为分离螺母的精细化设计提供支撑。     

基于CMSR的火箭弹可靠性综合评估

当火箭弹的数量较少或造价昂贵时,针对各部组件试验信息多而系统级产品信息较少,无法准确有效实现系统可靠性综合评估的问题,给出基于CMSR的由部组件试验信息向系统级试验信息等效的折合方法,并与系统级试验信息融合,从而实现可靠性评估。综合考虑储存期间部组件检测试验的试验数据,利用CMSR方法实现部组件试验信息向系统级试验信息的折合,综合系统级试验数据,最终实现可靠性评估。在不同置信度下,系统综合火箭弹部组件试验数据和系统级试验数据,给出火箭弹储存多年后的任务可靠度,为火箭弹能否继续服役使用提供支撑。针对系统试验数据少或无试验数据的情况下,利用部组件的试验信息折算成系统级试验信息,利用成败型可靠性计算公式,可求取储存一定年限后系统级产品的任务可靠度。     

半导体桥点火具药剂贮存寿命分析及评估

目的 对在贮存过程中的半导体桥火工品进行失效分析和寿命评估.方法 通过差示扫描量热法(DSC)对不同加速寿命实验时间的半导体桥点火具药剂进行分析,探究LTNR和亚铁氰化铅的药剂相容性.通过化学动力学,分析半导体桥点火具药剂在不同加速寿命实验时间的活化能.结果 LTNR和亚铁氰化铅均表现出良好的化学相容性,在短时间内不会...     

可燃垃圾与煤粉混合燃烧特性及动力学分析

采用热重分析法对可燃垃圾、煤粉及其混合燃料的燃烧特性进行了分析。研究结果表明:可燃垃圾的热重曲线在220～500℃内存在2个明显的失重区域,煤粉在300～600℃内只有1个失重区域。可燃垃圾着火性能较好,着火点为220℃,可燃垃圾与煤粉混烧时的着火点较可燃垃圾单独燃烧时略有提高,但明显低于煤粉单独燃烧时320℃的着火点。可燃垃圾和煤粉按照2∶1、3∶1、4∶1、5∶1混烧时,基本保持垃圾的着火特性,当可燃垃圾的掺混量≤80%时,可燃垃圾和煤粉混烧时两者之间存在明显的协同促进作用。可燃垃圾的综合燃烧特征指数为3.91×10^-7/(min²·K³),明显高于煤粉,可燃垃圾的添加能提高煤粉的综合燃烧性能,其中可燃垃圾∶煤粉=4∶1为掺混比例最佳。燃烧动力学分析结果表明:在220～330℃燃烧阶段,混合燃料的活性高于可燃垃圾,在320～570℃高温燃烧阶段,混合燃料的活性略低于可燃垃圾,但是远高于煤粉。可燃垃圾的掺烧量对2个燃烧阶段混合燃料的活性影响不大。     

自然储存过程中点火具性能变化规律研究

目的研究点火具的点火压力随储存时间、地区的变化规律。方法对在正常储存条件下分别储存于北方和南方地区,储存年限分别为5,10,15,19年的某型点火具进行点火压力-时间关系试验。结果点火压力随时间的增加先上升后减小,北方地区的最大压力下降了0.4 MPa左右,南方地区的最大压力下降了0.3 MPa左右。在北方地区储存的点火具的最大压力时间要长于在南方地区储存的点火具最大压力时间。结论点火具在长时间储存和不同地区储存的参数会发生变化,但是参数的变化在允许的范围之内,地区的差异会对点火具的性能产生一定的影响,影响的主要因素之一是温度。     

油墨含能NiCr桥电爆换能规律及间隙点火性能研究

目的 针对低功耗换能元点火能力不足的问题,采用油墨直写技术制备一种油墨含能NiCr桥换能元。方法 以Al/CuO为主体含能材料,完成含能油墨的制备,并将其集成到NiCr桥上,形成油墨含能NiCr桥。对油墨含能NiCr桥换能元进行电爆实验和间隙点火实验,验证油墨含能NiCr桥的非接触式点火能力。结果 在24 V/100μF条件下,油墨装药量为2.9 mg时,油墨含能NiCr桥可以在5 mm间隙下点燃B/KNO₃装药,在间隙为1 mm条件下,油墨含能NiCr桥能够成功引发装药为硝酸肼镍的雷管。结论 含能油墨的引入能够增强Ni Cr桥的点火起爆能力,有望在工程实践中进行应用。     

某无人机回收系统故障改进设计

目的解决无人机回收过程中,点火具工作失效,导致无人机坠毁的问题。方法对点火具工艺进行改进,点火具收口至管壳口部与定位环完全接触,在绸垫与管壳的接缝处用硝化棉胶液粘接。结果地面试验验证和空中飞行验证表明,改进措施有效,更改后的点火具工作稳定可靠。结论更改工艺后的点火具工作稳定,满足无人机回收系统使用要求,相比原状态提高了回收系统工作可靠性。     

贮存老化条件下固体火箭发动机内弹道性能变化

研究了某型固体火箭发动机在贮存期间内弹道性能受推进剂药柱老化影响的变化规律。通过热加速老化试验．研究了HTPB推进荆的燃烧速度受老化影响情况：基于药柱材料的粘弹性本构关系,并考虑贮存环境温度波动、内压载荷和自重效应。对复合固体推进剂药柱完全固化后贮存老化条件下的变形进行了三维有限元分析。基于加速老化试验数据和数值仿真分析结果．对老化后固体火箭发动机的内弹道性能进行了分析。     

含金属元素化合物和压力对工业污泥燃烧特性的影响

为了更好地利用工业污泥,有必要对它的燃烧特性进行研究,因而利用热重法研究了由3种典型的工业污泥按质量比1∶1∶1混合后的多组分试样在掺混含不同金属元素混合物、不同升温速率以及加压下的燃烧特性.实验结果表明,含金属元素化合物对污泥的燃烧能起到一定的催化作用,有助于改善工业污泥的着火性能,提高工业污泥的燃烧放热量和燃尽水平.含不同金属元素化合物对于污泥燃烧的催化机制和作用有所差异.实验中各种含金属元素化合物促进污泥燃烧过程的作用次序由大到小依次为:K2CO3、NaCl、Al2O3.随着压力的增大,污泥试样燃烧反应区间向低温区移动,各特征温度均呈下降趋势,综合燃烧特性指数有所提高;而随着升温速率的增大,污泥试样燃烧反应区间向高温区移动,各特征温度均有所增大,但综合燃烧特性愈好,对污泥燃烧越有利.