固体发射药着火模型及数值分析(2)
制性火炮和无后坐力炮三类火炮角度来看，内弹道及装药工作设计工作者现在面临的主要任
务和中心课题，就是解决由高初速，高装填密度，特殊点火方式等要求所引起的问题。具体
问题如：高装填密度引起的点火困难，甚至引起膛内压力波动而造成膛炸。这就迫使相关工
作人员大胆创新，对经典内弹道学中由于过程复杂而忽略的问题重新深入研究，借助于高性
能电子计算机以及高级计算方法，使得对于这些问题的深入研究成为可能。
1.2 国内外研究现状
目前，国内外对于火炮发射药点火特性的研究，主要是集中在两个方面进行。
一是利用激光作为能量源来点火。这是因为激光器成本降低，同时激光具有单色性好、
输出功率高、光分散小、能量集中及在传播过程中不易衰减等特点，因此许多国家都在进行
激光点火研究。采用激光点火能避免传统点火系统的弱点，大大简化了系统，同时对大口径
火炮中有较好应用前景的不敏感火药的点火非常有利。采用激光点火技术，可以通过光纤分
束技术简单制成多点点火系统改善点传火特性。通过光纤强激光可以在很高的时间空间精度
下传输给多个点火位置，采用激光点火后武器系统的可靠性、操作性和安全性都会得到提高。
在实际工作中，即使采用多点激光点火系统仍不能保证点火的绝对一致性，有时只有部分点
先着火，或者不同光纤点的点火延迟差异较大。在激光点火过程中，药粒直径、激光能量、
激光直径等参量都是随机变化的（特别是光纤之间的耦合、光纤端头光的发散角等），因此激
光点火过程是一个复杂的随机过程。要分析随机过程，用随机模拟的方法便可实现。
纵观国外在激光点火方面的研究,可以分为以下方面的研究：
激光器的研究。早期激光点火所用的激光器为气体或者固体激光器,主要包括钕玻璃固体
激光器和二氧化碳气体激光器等,这类激光器虽然发出功率较大、而且发散角小,但是由于转化
率较低、价格比较昂贵而给实际应用中带来诸多不便。光纤激光器产生的激光不管从波长频
率范围、功率以及脉冲范围都有了大的扩展,各项性能不断完善,应用领域不断拓展。目前,光
纤激光器作为一种提供激光的新型激光器被利用在各种高端技术行业中。将光纤激光器产生
的激光作为含能材料激光起爆的能量来源也将势在必行。
对于含能材料感度的研究。ph.Gillard 和 M.Roux 对炸药、烟火剂和推进剂进行了激光点
火的研究。分别对不同的含能材料在不同的条件下的激光起爆进行了细致的研究。 D.W.Ewick、
R.G.Jungst 等人对掺杂火药进行不同浓度掺杂和不同颗粒大小的研究和激光点火实验,改善
了含能材料的激光起爆特性。含能材料的激光起爆直接影响着点火系统的性能。进而影响火
炮激光点火的安全性能和射击精度。所以对含能材料激光感度的研究是一个颇有价值的研究。
激光点火是汇聚了很多高科技技术的一种点火方式,包括激光器、传能光纤、含能材料和
光纤耦合等关键性技术。我国是从 1967 年开始进行激光点火系统的研究。通过无数工作者
几十年来不懈的努力,中国工程物理研究院，西南流体物理研究所、兵器工业部第二一三研究
所、北京理工大学、南京理工大学、中国航天科技集团等研究部门与高校在激光点火研究领
域开展了卓有成效的工作。近年来关于武器的激光点火报道屡见不鲜,在媒体扫描中也出现了
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