[发明专利]一种包覆多微孔结构渐增性燃烧的固体发射药

说明书

(一)技术领域

本发明属于一种包覆多微孔结构固体发射药装药。

(二)背景技术

身管武器对固体发射药的主要要求是高能量和燃烧规律的可控制即提高能量的利用率，以达到在一定膛压下提高膛丸的初速的目的。目前，主要采用填加高能量新材料如HMX、RDX、CL-20等提高发射药的能量，但是膛压也随之增加，不利于武器的使用。另一方面，对主要通过改变药型和钝感包覆技术控制发射药的燃烧规律，起到一定的效果，但引起枪、炮发射时烟、焰等有害现象。为了适应短身管武器发射的需要，国内主要研制了多-125、多-60和多-45三种多孔速燃发射药，在使用中发射药的速燃性得到有效提高，但膛内压力陡度大、跳动大，内弹道性能重复性较差，对武器的射击精度和使用寿命十分不利。

(三)发明内容

本发明所要解决的技术问题是利用一种物理或化学的方法采用特殊模具，制备一种密实、疏松多孔结合的包覆多微孔发射药，该发射药火药力不小于1020J／g，密度为1.55g/cm³左右，实现燃烧规律有效控制，保证发射药速燃的同时减小膛压力的跳差。

本发明的技术方案：在现有的含能材料及单基发射药配方基础上，选用物理的致孔剂或化学发泡剂，将含有致孔剂或化学发泡剂的发射药与基础单基发射药在特定模具中挤压成型，制成双层单孔圆柱粒状，具体尺寸可根据武器的使用要求而确定，这样发射药沿着径向方向燃烧面积由低到高，达到发明的燃烧效果。

根据火药燃烧时的气体生成速率公式：

dψdt=SuV0]]>

当火药的原始体积V₀和起始表面积S₀为定值时，要提高火药燃烧时的渐猛性即燃烧的渐增性，则dψ／dt必须为增函数，所以只能是火药燃烧面积S、火药燃烧速度u随着时间的延长不断增加。

本发明的一种包覆多微孔结构固体发射药，采用专用模具挤压成型，制备成一种外层为含有阻燃剂的密实结构、内层为微观多微孔结构的双层固体发射药。

一方面，本发明的一种包覆多微孔结构固体发射药为双层结构，内、外层均以单基发射药为基础配方，外层添加一定量的高分子阻燃剂，由此该发明的火药燃烧速度由外向内不断增加，火药的燃烧呈渐增性燃烧。同时，内层经过致孔以后密度降低，外层一次成型密度相对较大。众所周知，密度对火药的燃烧速度具有一定影响，相同组分密度降低则燃速增加，由此本发明的火药燃烧速度进一步形成由外向内不断增加的趋势，使火药燃烧的渐增性得到增强。

另一方面，本发明的一种包覆多微孔结构固体发射药，内层采用物理致孔剂，在内层发射药中形成了许多不规则、分布较均匀的孔穴，提高燃烧面积，是发明的重要方面。外层密实发射药的燃烧表面积为S₁，内层多微孔发射药的燃烧表面积为S₂，S₁、S₂满足关系式：S₁／S₂<1，能达到增面燃烧，是该发射药实现渐增性燃烧一个重要方面。

综上所述，本发明的一种包覆多微孔结构固体发射药具有由外向内火药燃烧面积S、火药燃烧速度u同时增加的特点，是实现渐增性燃烧的综合性体现。经实践证明该发射药既具有速燃性，又具有明显的燃烧渐增特性，以达到了降低速燃火药膛压跳差大的目的。并可通过多参数调节燃烧渐增性，达到了能量释放规律的有效控制。

本发明采用溶剂法挤压成型，采用的专用模具已申请获得国家专利，模具分两种，一是“变燃速固体发射药不间断加工成型模具”(专利号：ZL200410028895.6)，另一种是“变燃速固体发射药间断加工成型模具(专利号：ZL200410028896.0)。