摘要：3,7,10-三氧代-2,4,6,8,9,11-六苄基-2,4,6,8,9,11-六氮杂[3,3,3]螺桨烷(HBPTO)是合成高能量密度材料2,4,6,8,9,11-六硝基-2,4,6,8,9,11-六氮杂[3,3,3]螺桨烷的关键中间体。以尿酸(UC)和铁氰化钾为起始原材料,经氧化-加成、缩合、取代反应等合成了目标化合物HBPTO,总收率8.58%。用~1H NM R,^(13)C NM R,FT-IR,M S及元素分析对其结构进行了表征。探讨了中间体二氨基甘脲(DAGU)的合成反应机理,揭示了其微观反应过程。优化了合成DAGU的工艺条件。改进了3,7,10-三氧代-2,4,6,8,9,11-六氮杂[3,3,3]螺桨烷(PTO)的合成工艺。自行设计了经DAGU与N,N'-羰基二咪唑的一步缩合反应合成PTO的新方法;优化合成DAGU的最佳工艺条件为:n(UC)∶n(K3Fe(CN)3)=1∶4.2,反应温度为25℃,反应时间为0.5 h,收率为43.2%。

摘要：为提升杀伤战斗部破片轴向飞散的集中度,提高战斗部的轴向杀伤威力,提出使用波形控制器控制破片的飞散方向。基于爆轰波在波形控制器界面发生反射的规律以及Shapiro公式,设计了波形控制器的形状,使用LS-DYNA有限元软件和ALE(arbitrary Lagrange-Euler)算法对破片的飞散过程进行数值计算,结合战斗部原理样机静爆试验,验证了使用波形控制器改善破片飞散特性方法的合理性。对比了有无波形控制器时破片飞散过程的差异,对无波形控制器以及波形控制器材料分别为尼龙、聚氨酯和聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)时杀伤战斗部的破片飞散速度和破片飞散角规律进行了分析。结果表明:波形控制器可以减小战斗部中心和两端位置的破片飞散速度大小差异,使中心到两端位置的破片飞散方向角变化均匀,破片在轴向的分布更加均匀;不同材料的波形控制器对破片飞散特性影响不同,波形控制器的使用减小了破片飞散角,增大了破片分布密度,提升了破片飞散的集中度。破片飞散角数值计算值与试验计算值误差在6.53%之内,与无波形控制器的杀伤战斗部原理样机相比,含波形控制器且材料为尼龙、聚氨酯和PTFE的战斗部原理样机破片飞散角分别减小了40.00%、 44.00%和46.67%。

摘要：为了获取不同约束方式和强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃响应特性,以典型超音速钻地/侵爆战斗部为背景,设计了装药长径比为5∶1的缩比烤燃弹;开展了无约束和不同约束强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃实验;获取了无约束条件下HMX基压装含铝炸药的反应过程,以及不同壳体壁厚(4、10、16和20mm)与端盖螺纹长度(10、12和14mm)时装药反应烈度的变化规律。结果表明,慢速烤燃条件下该HMX基压装含铝炸药反应包括生成气体、端面燃烧、火焰熄灭3个阶段;烤燃弹约束强度影响装药烤燃时间和点火温度,进而影响烤燃弹内部反应压力增长,最终导致不同的反应等级;当螺纹长度(L)为14mm时,壳体厚度(δ)由4mm增加至20mm,反应等级由爆燃发展为爆炸而后降低为燃烧;当壳体壁厚(δ)为10mm时,螺纹连接长度(L)由10mm增加至14mm,烤燃弹反应等级由燃烧转变为爆炸;当壳体壁厚(δ)与等效壳体壁厚(δe)相当时,烤燃弹约束强度较为均匀,有利于反应压力的不断增长,最终导致烤燃弹发生更为剧烈的爆炸反应。

摘要：在甲醇/水溶剂中培养了3,5‑二硝氨基‑1,2,4‑三唑肼盐(HDNAT)单晶,利用X射线单晶衍射仪测定了结构;晶体结构解析表明HDNAT属于正交晶系,空间群为P2(1),晶胞参数a=0.35976(12)nm,b=0.9348(3)nm,c=1.1833(4)nm,V=0.393.9(2)nm3,Z=2,Dc=1.91 g·cm-3,μ=0.170 mm-1,F(000)=230;采用TG‑DTG分析了HDNAT的热性能,其分解峰温为193.17℃,分解历程为固相直接分解;设计并制备了含HDNAT的改性双基推进剂(CMDB)配方,测试了爆热、比容、密度、特征速度、比冲等能量特性参数和燃烧性能,实测爆热为6042 kJ·kg-1、比容为638 L·kg-1、密度为1.767 g·cm-3、特征速度为1592.3 m·s-1;Φ50 mm发动机燃烧性能实测结果表明,在15 MPa压强下工作稳定,比冲可达到250.91 s,燃速较RDX‑CMDB推进剂提高18.8%以上,但推进剂的部分压强指数超过0.4以上。

摘要：以3,4-双(3'-硝基呋咱-4'-基)氧化呋咱(DNTF)为原料,经亲核取代、环化、还原反应得到7H-三呋咱并[3,4-b:3',4'-f:3″,4″-d]氮杂环庚三烯(HTFAZ);利用HTFAZ的反应活性,自主设计合成了两种新型含能化合物7-(2,4,6-三硝基苯基)-三呋咱并[3,4-b:3',4'-f:3″,4″-d]氮杂环庚三烯(化合物1)和7-(2,4,6-三硝基-3,5-二氨基苯基)-三呋咱并[3,4-b:3',4'-f:3″,4″-d]氮杂环庚三烯(化合物2),并采用红外、核磁(1H NMR、13C NMR)、元素分析等进行了结构表征;采用DSC方法研究了化合物1和化合物2的热性能;采用Kamlet-Jacobs方程预估了两种化合物的爆轰性能。结果表明,改进HTFAZ的合成路线后,HTFAZ的收率达到63. 2%;化合物1和化合物2的热分解温度分别为371. 7℃和296. 3℃,表现出良好的热稳定性;化合物1的密度为1. 90 g/cm^3,理论爆速为8033 m/s,理论爆压为30. 11 GPa,其爆轰性能优于TNT,密度和热稳定性高于TNT和RDX。

摘要：为了简化工艺并提高线形爆炸成型弹丸(LEFP)的成型质量和毁伤威力,设计了一种中心起爆的新型多线形爆炸成型弹丸(MLEFP)战斗部,药型罩具有弧顶厚度小于边缘厚度的特点。通过数值模拟方法计算了弹丸的成型及飞散效应,并对药型罩进行了优化。设计了后翻转形成密实弹丸的战斗部原理样机并进行了静爆实验。模拟结果表明,在中心起爆方式下,药型罩弧顶厚度大于边缘厚度时,药型罩易前翻转形成弹丸;药型罩弧顶厚度小于边缘厚度时,药型罩易后翻转形成密实弹丸。铁材料药型罩的成型效果优于铜材料。静爆试验结果表明,MLEFP战斗部形成的弹丸可贯穿离爆炸中心2.5m处的30mm厚的45号钢板。

摘要：分析了K式装药的结构特性,对紧凑型聚能装药和波形调整器的小型化进行了探索研究,设计了偏心亚半球形状的药型罩结构,并采用硅橡胶、铝片与装药组合的薄型波形调整器,获得了对称性很好的环形波。实验表明,紧凑型聚能装药可大幅度减小战斗部的长度和质量,而且在对付新型间隔靶及轻型装甲目标时,与常规同口径聚能射流方案相比,虽然穿深能力稍低,但是对靶后目标的毁伤作用有明显提高。

摘要：以粒状高能硝胺发射药为基础药,经过表面钝感、包覆、模压处理,制备颗粒模压发射药。设计底部结构和传火管结构两种点传火结构方案,利用30 mm高压模拟火炮,研究颗粒模压发射药装药的点传火性能。结果表明,与底部结构相比,传火管结构将颗粒模压发射药装药的点火延迟时间缩短15.2%,膛内最大负压差降低8.41 MPa,装药床受到的最大挤压力减小11.93 MPa。传火管结构方案使颗粒模压发射药装药具有良好的点传火性能。

摘要：为评估炸药装药的易损性,设计了不同密封条件(状态1:端盖为2个压力膜/2个钢堵头;状态2:端盖为4个压力膜)及包覆层导热系数(状态3:端盖为4个压力膜,空心玻璃微球(HGMs)部分代替包覆层中的硅橡胶)的烤燃弹结构,研究了奥克托今(HMX)基含Al炸药(HAE)装药在液体燃料外部火烧条件下的响应特性。结果表明,端盖压力膜和空心玻璃微球(HGMs)包覆层均可达到降低炸药装药易损性的目的。泄压面积及包覆层导热系数对炸药装药的快速烤燃特性影响不同,包覆层导热系数降低的烤燃弹(弹体完整,装药和端盖喷出,装药无稳定燃烧),其响应等级较不同密封条件的烤燃弹(弹体完整,装药稳定燃烧)降低。泄压面积与HAE装药表面积的比值大于0.015时,炸药装药即表现为稳定燃烧状态;空心玻璃微球含量超过5%时,烤燃弹端盖及炸药装药喷出,炸药结构完整,不出现燃烧状态。

摘要：以草酸与氨基胍碳酸氢盐为原料,经脱水环化、重氮化两步反应首次设计、合成了新型含能内盐5,5′-双(3-叠氮-1,2,4-三唑)(BDTZ),总收率为53.0%,并采用红外光谱、核磁共振及元素分析对结构进行了表征;基于B3LYP/6-311G+(d,p)水平,预估BDTZ的密度为1.73g·cm^(-3),爆速为7780m·s^(-1),爆压为26.72GPa。BDTZ氮含量为74.47%,不含有毒重金属,表明BDTZ为一种爆轰性能良好的绿色起爆药。