德国在二战就开展了对随行装药的实验研究。他们在高初速20mm火炮上使用随行装药,且以高燃速火药和改变火药燃烧表面为中心做了许多工作。其中在将高燃速火药和常规火药压在一起,并在密闭爆发器中实验取得良好结果,火药燃速系数提高了10倍。
美国陆军弹道研究所曾通过将高氯酸铵与无烟火药混合压制成发射药,燃速达到6.4m/s,后实验表明,与常规装药相比,初速有提高,均质高燃速火药愈发受到青睐。Olin公司在76mm火炮上,使用了高燃速火药进行试验,但是试验结果的重复性较差且初速提高也较少。美国方面还有研究者使用硝化棉、树脂等材料进行试验,但结果不理想,其后还有各种材料和方法的尝试。其中,将 7孔M9棍状药束装在弹底,在20mm火炮上进行实验,结果不但弹丸初速显著提高,膛压曲线也得到良好改善。20904
80年代以来,出现了一种具有高燃速特性[6]的火药,主要由胶粘剂混合氧化剂和氢化硼燃料构成,用作随行装药再好不过。后来使用这种装药的实验表明,在能够保证射击安全性且控制得好随行装药的点火延迟时间的条件下,高燃速火药可显著提高弹丸初速。与此同时,随行装药火炮内弹道试验[7] 也成为研究随行装药的热点。九十年代,法德弹道研究所[8]的利用研究中发现的稳态爆燃阶段的效应,引入到随行装药之中,并在30mm火炮上进行了射击试验,在膛压增加较多的代价之下,弹丸初速惊人地提高了40%~60%。论文网
液体随行装药技术的发展也逐渐走向成熟,给随行装药技术的研究拓宽了思路。八十年代末,一个固液混合的随行装药方案由美国通用电器公司波尔曼(Bulman)等人[9,10]提出。虽然加速的结果较为理想,但是由于控制不住点火延迟和整装式液体药燃烧速率,造成膛压和初速的较大波动,且弹道性能不稳定。随着后来的深入研究,Mandzy和Pste等人在30mm反环式再生机械结构上,随行装药选的是LPI845液体发射药,进行了试验,得到的初速大于3000m/s。德国方面的专家近来提出了一个身管侧壁喷射方案,尚在研究阶段。
国内开展了固体随行装药以及液体随行装药技术的研究[11-13],通过在30mm火炮上进行的射击实验表明,弹丸初速得到较大的提高。
随行装药理论研究
在随行装药内弹道理论研究方面,基于经典内弹道模型,随行装药内弹道模型逐步建立并得到发展。1939年Langweiler提出了等压模型,成为了第一个建立起随行装药内弹道模型的人。随后,在Lee和Laider等人在此基础之上,运用Pidduck一Kent方法修正了膛底和弹底之间的压力梯度。Gough建立了三个固体随行装药内弹道模型,他使用的方法是,将一文欧拉方程引入到内弹道基本方程中。
在随行装药火药燃烧理论方面,Vinti创造性地引入“回归速率” 的概念,由此所得到的方程组和 Chapmen一Jouguet 方程相容性较好。Gough更进一步,他在此基础上建立的燃烧模型,是更加科学合理的。基于多相流理论,由Koker提出的一文非定常模型,在理论上有了新的进展,但是该模型对于高燃速火药的燃烧过程并不适用。
国内理论研究起步较晚,80年代早期,随行装药的内弹道模型在等比例膨胀假设条件之下逐渐建立起来。之后,为了得到更符合实际内弹道过程的模型,在深入研究的基础上,考虑到了气流运动和能量传递等因素,逐步建立了起了新模型。在两相流方面的研究进展[14-16]也较为顺利,有效地推动了随行装药的理论研究。此外,其他的研究者在理论上也作了不少工作[17-19]。 随行装药实验国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_12860.html