高能固体推进剂燃烧转爆轰（DDT）研究综述

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DNTF基炸药燃烧转爆轰影响因素实验研究

DNTF基炸药燃烧转爆轰影响因素实验研究255文章编号：1006-9941 (2018)03-0255-05DNTF基炸药燃烧转爆轰影响因素实验研究冯晓军，田轩，赵娟，冯博(西安近代化学研究所，陕西西安710065)摘要：为了研究二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF)基混合炸药燃烧到爆轰转变（DDT)过程的有效调控技术，采用同轴电离探针测量技术研究了点火药量、D D T管壁厚约束、成型方式等对DNTF基混合炸药D D T性能的影响，从D D T管破裂状态、D D T过程不同位置处波阵面速度、诱导爆轰距离等变化对实验结果进行了分析。

结果表明，D D T管壁厚约束对DNTF基混合炸药D D T的诱导爆轰距离没有明显影响，都在375 m m左右，但壁厚减小会使爆燃’，达到爆轰的初始速度减小到551 5 m • s^1;点火药量增加对DNTF基混合炸药D D T烈性没有明显影响，但会减小初始燃烧和诱导爆轰距离；压制成型试样D D T的燃烧持续时间、爆燃及诱导爆轰距离均大成型试样，但烈性没有。

关键词：二硝基呋咱基氧化呋咱（D N T F);燃烧转爆轰（D D T);波阵面速度；诱导爆轰距离；电离探针中图分类号：T55; 0389 文献标志码：A DOI：10.11 943/j.iss n.1 006-9941.201 8.03.0091引言燃烧转爆轰（D D T)是各类含能材料，尤其是火炸药燃烧的，涉及的物理和化变化过程，影响因素有的性。

尽管国在了的研究，但直到，人们对含能燃烧转爆轰的影响因素、反应及调控技术和。

燃烧转爆轰性能是火炸药性和用及的，因火炸药〖重点研究的方向。

M cAfee[1]研究了波作用粒状奥克托今（H M X)炸药的D D T过程，认为粒状H M X炸药D D T过程可分为低压压缩波、燃烧波、冲击波和爆轰四个阶段。

Leuret等[2]对压装HMX 基高密度（密度为1823g•cmT3)炸药用长度为1000m m的D D T管实验，结果表明压装高密度炸药的D D T过程具有几率性，且诱导爆轰距离变化较大。

高能固体推进剂冲击起爆特征研究

ｗａｅ，ｈｇａｅａｌｔｃｌｅｅｉｎｑｐｎｓｄｓｇｄ．ＴｈｒｓｕｒｓｏｉｓａｈｅｄｆｖｓｔｅＬａｒｎｇｎａｙｉａｘｐｒｍｅｔｅｕｉｍｅｔｗａｅｉｎｅｅｐｅｓｅｈｉｔｒｅｔｔｉ— ｆｒｎｇａｅｐａｅｎｔｒｐｅｌｎｓｗｅｅｍｅｓｒｄｂｅｆｍａｇａｎｇｕｅ．ＴｈｅｄｅｏｔｏｅｅｔＬａｒｎｇｌｃｓｉｈｅｐｏｌｔｒａｕｅｙａｓｔｏｎｎｉａｇｓａｔｎａｉｎｐｅｓｒ，ｔｅｏａｉｅｏｉｙａｄｔｅｉｉｉｔｏｉｔｎｅｆｔｅｐｏｅｌｎｔｒａａｙｅｒｓｕｅｈｅｄｔｎｔｏｎｖｌｃｔｎｈｎｔａｉｎｄｓａｃｓｏｈｒｐｌａｓｗｅｅｎｌｚｄ．ＴｈｅｓｏｋｉｉｉｔｏｐｏｅｓｏｈｅｐｏｅｌｎｔｗａｍｅｉａｌｉｌｔｄｂｈａｃｌｔｄｍｏｅｆＬａｈｃｎｔａｉｎｒｃｓｆｔｒｐｌａｓｎｕｒｃｌｓｍｕａｅｙｔｅｃｌｕａｅｄｌｏ — ｙｇｒｎｅａａｙｉａｘｅｉｅｔ，ｔｅｍａｅｉｌｍｏｄｌｆｅａｔｐａｔｃｆｕｉｙａｃｎｈｅｃｉｅｒｔａｇｎｌｔｃｌｅｐｒｍｎｓｈｔｒａｅｓｏｌｓｏｌｓｉｌｄｄｎｍｉｓａｄｔｅｒａｔｖａｅｅｕｔｏｆｉｉｉｎｇｏｗｔｄ１ｑａｉｎｏｇｎｔｏｒｈｍｏｅ．Ａｃｏｄｎｏｔｘｒｍｅｔｌｒｓｌｓｈｅｐｒｍｅｅｓｏｈｅｃｃｒｉｇｔｈｅｅｐｅｉｎａｅｕｔ，ｔａａｔｒｆｔｅｒａ —

几种典型固体推进剂的燃烧转爆轰实验研究

ＱＩＮｅｇ，ＬＡＯｎｑａ，ＪＮｅｇｇｎＮｎＩＬｉ— ｕｎＩＰｎ —ａｇ，ＸＵｉｘａｇ，ＬＩＪｎｑａｇ，ＦＡＮｎ —ｉＨｕｉｎｕ — ｉｎＨｏｇｊｅ
（ｎＭｏｅｎＣｈｍｉｔｙＲｅｅｒｈＩｓｉｕｅ，Ｘｉｎ７０６，Ｃｈｎ）ｘｉｄｒｅｓｒｓａｃｎｔｔｔａ１０５ａｉａ
火炸药学报
８６
ＣｈｎｓｏｒａｆＥｘｌｓｖｓ＆ＰｏｅｌｎｓｉｅｅＪｕｎｌｐｏｉｅｏｒｐｌｔａ
第３３卷第４期２０１０年８月
几种典型固体推进剂的燃烧转爆轰实验研究
秦能，廖林泉，金朋刚，胥会祥，李军强，范红杰
定条件下可以发生燃烧转爆轰。
关键词：理化学￣ＭＤ物ＣＢ推进剂；ＴＰＨＢ推进剂；ＥＥ推进剂；烧转爆轰；险性分级ＮＰ燃危
中图分类号：５；Ｖ５２ＴＪ５１文献标志码：Ａ文章编号：０７７１（０Ｏ０ — ０６０ｉ０ —８２２１）４０８—４
（安近代化学研究所，陕西西安７０６）西１０５
摘
要：为探索影响固体推进剂发生燃烧转爆轰的因素，４典型固体推进剂样品进行了实验研究。通过选用不对种
同壁厚的样品管及改变样品的装填形式，现了燃烧转爆轰。用电离探针对试样稳定爆轰时的爆速进行了测试。实利结果表明，ＤＮ高敏感度含能材料的颗粒状Ｃ含ＲＸ、ＧＭＤＢ推进剂及药柱内部含有大量气孔的ＮＥＥ推进剂发生燃Ｐ烧转爆轰。推进剂的配方、药形式、界约束条件是影响推进剂发生燃烧转爆轰的主要因素。明了推进剂在特装外证

几种典型固体推进剂的燃烧转爆轰实验研究

几种典型固体推进剂的燃烧转爆轰实验研究秦能;廖林泉;金朋刚;胥会祥;李军强;范红杰【摘要】为探索影响固体推进剂发生燃烧转爆轰的因素,对4种典型固体推进剂样品进行了实验研究.通过选用不同壁厚的样品管及改变样品的装填形式,实现了燃烧转爆轰.利用电离探针对试样稳定爆轰时的爆速进行了测试.结果表明,含RDX、NG 高敏感度含能材料的颗粒状CMDB推进剂及药柱内部含有大量气孔的NEPE推进剂发生燃烧转爆轰.推进剂的配方、装药形式、外界约束条件是影响推进剂发生燃烧转爆轰的主要因素.证明了推进剂在特定条件下可以发生燃烧转爆轰.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2010(033)004【总页数】4页(P86-89)【关键词】物理化学;CMDB 推进剂;HTPB 推进剂;NEPE 推进剂;燃烧转爆轰;危险性分级【作者】秦能;廖林泉;金朋刚;胥会祥;李军强;范红杰【作者单位】西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V512引言高能固体推进剂中含有大量高能炸药,高能炸药本身具有较高的机械感度和冲击波感度,因此,如何保证高能固体推进剂在研究、制造、实验、运输、装卸、贮存、保管及处理过程中的安全性,是人们非常关注的问题[1-2]。

改性双基推进剂的危险性主要表现在其爆轰危险性[3]。

为了安全使用危险等级较高的改性双基推进剂,应制定详细的安全操作规程,同时开展有关推进剂危险评估技术的研究,从而确定推进剂危险的临界参数和危险效应。

联合国规定的爆炸品危险等级分级程序是目前国际上广泛采用的程序[4],对于火药(固体推进剂),雷管感度实验、燃烧转爆轰实验和标准隔板实验是联合国规程推荐的实验,在固体推进剂分级实验中必不可少。

可燃气体爆燃转爆轰过程的机理探索

可燃气体爆燃转爆轰过程的机理探索姜宗林，滕宏辉，王春（中国科学院力学研究所，中国科学院力学高温气体动力学重点实验室，北京，100080）摘要：本文讨论了可燃气体起爆的两个重要现象：即热点爆炸和反应带加速。

研究表明它们是爆燃转爆轰过程中的两种基本流体物理化学过程，都依赖于气体动力学非线性波传播和化学反应不稳定性的相互作用。

在化学反应过程中，当可燃气体达到某一临界状态时对温度扰动非常敏感，微弱的温度扰动可以导致化学反应突然加剧，相应的放热膨胀会产生系列压缩波，并以当地声速向周围传播。

当压缩波穿过反应与未反应气体面时，由于剧烈的温度变化导致的当地声速突然下降，造成压力波汇聚、形成压力脉冲。

压力脉冲可以进一步提高反应界面附加气体热力学状态，而温度的提高又诱导了更剧烈的化学反应。

这样一种正反馈机制强化了激波和化学反应，支持了热点爆炸和反应带加速。

一般来讲，热点形成于一个球形区域，相应热点爆炸可以产生过驱爆轰，然后经由一个准稳态过程发展成为稳定爆轰。

反应带是较窄的带状区域，参加反应的可燃气体相对较少，反应带加速到稳定爆轰是一个渐进过程，没有明显的过驱现象。

反应带加速和稳定爆轰的反应区相比，前者存在着明显的反应诱导期，具有更多的反应气体和更高的放热速率。

而后者则在三波点碰撞的支撑下围绕CJ爆轰状态作周期性的变化。

1 引言自然界存在着两种可燃气体燃烧现象：一种是层流燃烧（Laminar Deflagration），相对于未燃气体的传播速度为每秒数米的量级，在无限空间里燃烧产生的超压是微弱的。

一种是爆轰（Detonation），传播速度为每秒数千米，燃烧过程伴有强烈的压力升高。

层流燃烧依赖于分子扩散和热传导速率；爆轰传播依赖于前导激波的绝热压缩和自燃气体化学能的支撑。

这两种燃烧现象广泛存在于自然界和各种工程实际中，可以迅速地由一种模式转变为另一种, 即火焰加速和熄爆。

层流燃烧和爆轰依赖于完全不同的物理化学机制，以有两、三个量级差别的速度传播，那么这种转变是怎样实现的？特别是对于爆燃转爆轰，是什么样的物理机制支撑了这种转变？这一直是爆轰物理研究的难题。

高能固体推进剂燃烧转爆轰的数值模拟

１引言
ＮＰＥＥ推进剂（Ｅ／ＧＢＩＮＨＭ／ＰＡ）当ＰＧＮ／＇／ＸＡ／Ｉ是Ｔ
流体力学和热力学分析过程，相流理论允许各相在两
空问任何点都存在独立的流体力学特性和热力学特因此每相存在独立的质量、动量和能量守恒方程，今世界上已获得应用的、比冲最高且集复合与双基推性，进剂优点于一体的推进剂，准理论比冲达２６６丽相间靠质量、标４动量和能量传递。据此建立了一维反
秦根成，侯晓，泉，陈林何景轩
７０２）１０５（中国航天科技集团公司四院四十一所，西安
摘要：用一维两相反应流模型，利建立了ＮＰＥＥ高能推进荆在颗粒床中燃烧转爆轰的控制方程和辅助方程，Ｍａ．用ｃ
Ｃｒａｏｃｍｋ差分格式进行数值求解，并与实验值进行了比较。结果表明，数值预测与试验结果有较好的一致性，ＤＴ的各在Ｄ
个阶段，颗粒床都存在不同程度的动态压缩，压缩渡和燃烧波的相互作用是ＮＰＥＥ推进剂燃烧向爆轰转变的内在原因。关键词：高能固体推进荆；燃烧转爆轰；数值模拟中图分类号：４５１Ｖ３．２文献标识码：Ａ文章编号：０６２９（０６０－１６０１０－３２０）３８－４７０
ｒｓｌｈｗａｈｕｒａｒｄｃｉｎｗａｏｓｓｅｔｔｈｓｅｕｔ．ｅｅｅｉｓｄｎｍｉｃｍｐｃｉｎｗｔａＪｕｅｒｅｅｕｔｓｏｔｔｔｅｎｍｅｃｌｅｉｔｓｃｎｉｔｎｈｔｅｔｔｓｌＴｒｘｓｙａｃｏａｔｉｖｘｏｓｄｇｅｓｓｈｉｐｏｗｉｅｒｓｈｔｏｈｉｈｒｎｌ — ｅｓ砒ｅｃｔｇｆＤＤＴ．ａｄｔｅｉｔｒｃｉｎｏｏｒｓｉｅｗｖｎｏｕｔｎｗｖｏｄｂｅｉｈｒｎｎｔｅｇａｕａｂｄｒａｈｓａｅｏｎｈｎｅａｔｆｃｍｐｓｖａｅａｄｃｍｂｓｉａｅｗｕｅｔｎｅｔｏｅｏｌｈｅ

发射药燃烧转爆轰的试验研究

第３５卷第４期
２０１２年８月
火炸药学报
ＣｈｎｅｅＪｕｎｌｏｐｏｉｅ＆ＰｒｐｅｌｎｔｉｓｏｒａｆＥｘｌｓｖｓｏｌａｓ６９
发射药燃烧转爆轰的试验研究
陈晓明，赵瑛ｆｓｖｒｎｄｓｏｙｐｃｌｇｕｎｐｏｌａｔｉｏｖｎｉｅｂａｅ，ｄｏｅｔｏｅｅａｌｋｉｆｔｉａｒｐｅｌｎｓｎｖｌｉｇｓｎｇｌ— ｓｕｂｌ－ｓ，ｔｉｅｂａｅｇｕｐｏｐｅｌｔａｄｅｂａｅｒｐｌ— ｓｎｒｌａｎｓｎｄｉｆｒｎｔｓｚａｎａａｒｅｕｔｂｙｔｙｏｆａｒｔｏｎｏ — ｅｏｎｔｏｅｔｏｆＵＮａａｄｃａｓｆｃｔｏｆｅｅｉｅｇｒｉｓｗｓｃｒｉｄｏｈｅｗａｆｄｅｌｇａｉ —ｔｄｔａｉｎｔｓｈｚｒｌｓｉｉａｉｎ．Ｒｅ — ｓｔｈｕｌｓｓｏｗｈａｔｔｕｎｄｒｔｅｋｅｅｔａｎｔｃｎｄｉｉｔｈｅｔｃｅｓｏｈｅｐｉｆ４ｍ，ｔｅｈｅｗａｎｒｓｒｉｏｔｏｎｗｉｈｔｈｉｋｎｓｆｔｐｅｏｒａｈｅＤＤＴｃｕｓｏｙｏｃｒｎｌ
ａｌｃｎｌａＯＤＤＴｎｄｅｎｔｎｓｖｅｔａｉｔｃｄｉｉｉｈｈｅｔｉｋｓｈｐｅｏｆ９ｍ．ＴｈｅｃｐａｉｙｏｆＤＤＴｌａｅｄｔｕｒｉｅｉｅｒｓｒｎｏｎｔｏｎｗｔｔｈｃｎｅｓｏｆｔｅｐｉｍａｃｔ

固体推进剂发展趋势

——法国火炸药集团公司含能材料部以能量高、密度大、危险等级低、排气烟雾小的GAP作为研发重点，推出了一系列固体填料为RDX、HMX 或者CL-20的 GAP 无烟推进剂；固体填料为HMX/AP或CL-20/AP的 GAP 有烟推进剂 ——英国、智利联合开发的端羟基聚醚（HTPE）复合固体推进剂是具有良好低温力学性能的一种钝感复合推进剂；
――德国2007年又新推出了综合性能优于现有EI发射药、不含NG的新型高能不敏感发射药――挤出复合不敏感发射药（ECL）。其主要成分是NC，并含有一种含能组分和一种以上的惰性组分，但配方中不含致癌物质（如 DNT），也不含安定剂或中定剂，不含NG，是一种无毒的绿色发射药。该发射药的性能范围很广，通过组分的调节，火药力可以从900J/g（火焰温度 2400K）提高到1080 J/g（火焰温度3050K），几乎涵盖了M1发射药（低能）到M17/M30发射药（高能）的所有性能。
——美国高能ETPE层状发射药及装药研究为电热化学炮的发展提供了有力支持
从上世纪末开始，美国就在为未来武器系统（电热化学炮）研制采用无溶剂法制造的高能量、高性能拼合式夹层（co-layered）ETPE发射药。该新型发射药采用高密度含能热塑性弹性体（ETPE）粘合剂，已制成含BAMO-NMMO、增塑剂（BDNPA/F）和RDX的4种快燃配方（密度为1.6675g/cm3，火药力为1267.17J/g, 火焰温度为3252K）以及含RDX、NQ和BAMO-NMMO的3种慢燃配方（密度在 1.5923～1.6159g/cm3之间，火药力为1022.45或1050.92J/g,火焰温度为2473K或 2543K）。
――美、英两国联合进行了取代B炸药的研究，并研制出了两个新配方—— PAX-34和OSX-8。 PAX-34是含DNAN/HMX/NTO/TATB的混合炸药，能量高于TNT且具有良好的不敏感弹药特性；OSX-8的组成为DNAN、HMX和 NTO，能量与B炸药相当，但冲击波感度低，不敏感弹药性好；二者均不需要改动现有的生产设备即可完成生产，批产量为1200lb（544.8kg）。 ――美、德发展HMX基压装高性能炸药美国研制的PAX-3是一种以HMX为基的压装炸药，已完成该炸药的不敏感弹药和战斗部性能测试试验。德国Diehl弹药系统公司采用聚硅氧烷溶液包覆HMX或RDX也成功研制出一种不敏感压装炸药。 ――美国ATK公司研制出含CL-20的高性能浇铸炸药DLE-C038, 并进行了性能研究和试验。 ——法国研制出了CL-20含量高达90%以上的浇铸PBX炸药，据称是法国能量水平最高的炸药，安全性也较好。

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高能固体推进剂燃烧转爆轰（DDT）研究综述
杨涛;张为华;方丁酉
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】1996(17)3
【摘要】以固体火箭发动机装药安全性为背景，从高能固体推进剂的燃烧转爆轰（简称ＤＤＴ）危险性、燃烧转爆轰机理和燃烧转爆轰的模拟三方面对该问题的研究工作进行了综述，重点讨论了ＤＤＴ过程中起关键作用的动态压缩现象、压缩燃烧和热点形成机理，以及ＤＤＴ建模中的本构关系和封闭问题，指出了今后进一步研究的方向。

【总页数】7页(P76-82)
【关键词】固体推进剂;火箭;燃烧;爆轰;述评
【作者】杨涛;张为华;方丁酉
【作者单位】国防科技大学航天技术系
【正文语种】中文
【中图分类】V435.12
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2.p（BAMO-AMMO）热塑性高能推进剂燃烧转爆轰试验研究 [J], 张超;袁志锋;赵凤起;金朋刚;宋秀铎;马亮;秦能;曹鹏;李宏岩;陈俊波
3.几种典型固体推进剂的燃烧转爆轰实验研究 [J], 秦能;廖林泉;金朋刚;胥会祥;李
军强;范红杰
4.高能推进剂燃烧转爆轰的实验和数值研究 [J], 张泰华;卞桃华
5.高能固体推进剂燃烧转爆轰数值模拟 [J], 贾祥瑞;孙锦山
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