低溫應(yīng)力加載方式對某型底火輸出性能影響研究

金建峰，許 英，梁繼文，李小柱，郭 鴻

（1. 中國華陰兵器試驗中心，陜西 華陰，714200；2. 陜西聯(lián)合能源化工有限公司，陜西 西安，710065）

對彈藥在一定高溫或者低溫條件下進行保溫再進行射擊試驗，是靶場鑒定武器彈藥常采用的方法之一，目的是模擬彈藥在使用過程中遭遇低溫或高溫等環(huán)境的狀態(tài)，考核檢驗彈藥的相關(guān)性能，以全面評價武器彈藥的可靠性、安全性和環(huán)境適應(yīng)能力。底火是彈藥的最基本的火工元件之一，溫度對底火的輸出性能有很大的影響，也將影響著彈藥的功能實現(xiàn)。針對靶場試驗中存在超長時間保低溫和間斷保低溫的問題，本文選取某型底火，研究持續(xù)和斷續(xù)低溫應(yīng)力加載于底火上時底火輸出性能的變化，以期望為彈藥靶場超長時間保溫的試驗結(jié)果分析提供參考。

1 試驗條件及方法

1.1 試驗樣品

選用某型橋絲式電底火。該型底火使用的藥劑主要為A號起爆藥和B號點火藥，其中A號起爆藥決定點火能力，B號點火藥決定作用時間。

1.2 保溫溫度及保溫方式

保溫溫度：（-40±2）℃。

保溫方式：分為持續(xù)保低溫，斷續(xù)保低溫。其中，持續(xù)保低溫：將被試品放在低溫環(huán)境中，持續(xù)保低溫，分別在保溫2d、10d、20d時，測試敏感參量各1組（以下簡寫為持續(xù)2d、持續(xù)10d、持續(xù)20d）；斷續(xù)保低溫：將被試品放在低溫環(huán)境中，先保溫2d或者保溫4d，再取出并在常溫下恢復(fù)2d，然后再在同樣低溫環(huán)境中保溫2d或者保溫4d，測試敏感參量各1組，（以下簡寫為斷續(xù)2d、斷續(xù)4d）。

1.3 試驗設(shè)備、裝置及測試儀器

高溫箱：PH-201；低溫箱：CH304C；數(shù)字示波器：DP04034；數(shù)據(jù)采集器：DEWE-800；程控穩(wěn)壓電源：6 575A；密閉爆發(fā)器：(25±2)mL。測試系統(tǒng)的組成框圖見圖1。

圖1 試驗系統(tǒng)框圖Fig.1 Diagram of test system

1.4 靈敏參量及測試方法

依據(jù)GJB 736.8-90 火工品試驗方法—71℃試驗法 確定測試靈敏參量和單組樣本數(shù)量。測試發(fā)火時間tfh，每組15發(fā)；測試最大點火壓力Pm、作用時間tzy，每組 10發(fā)。最大點火壓力和發(fā)火時間通過密閉爆發(fā)器測試P——t曲線并獲得。其中，最大點火壓力是P——t曲線上壓力最大處；發(fā)火時間是從通電開始起至最大壓力處對應(yīng)的時間；作用時間是從通電開始至底火作用產(chǎn)生的光被測試系統(tǒng)中的光幕靶接收到的時間。

2 試驗結(jié)果及分析

在持續(xù)、斷續(xù)保低溫后，測試底火相關(guān)參數(shù)，得到的試驗結(jié)果見表1～3。

從表1～3中試驗結(jié)果數(shù)據(jù)可以得出：

（1）對照該型底火的指標(biāo)，底火的3個輸出性能參數(shù)仍滿足要求，未出現(xiàn)超出指標(biāo)范圍的值；

（2）持續(xù)保低溫時，隨著保溫時間的延長，最大點火壓力和發(fā)火時間略有增大，散布增大，作用時間變化則減小，散布變化也減小。

（3）斷續(xù)保低溫時，相對于最小保溫2d，采用斷續(xù)保溫時，最大點火壓力相對增大，散布也增大；發(fā)火時間變化不大，散布也不大；作用時間及其散布有增有減；

表1 最大點火壓力試驗結(jié)果Tab.1 Test results of max pressure of primer

表2 發(fā)火時間試驗結(jié)果Tab.2 Test results of firing time of primer

表3 作用時間試驗結(jié)果Tab.3 Test results of function time of primer

應(yīng)用GJB 736.9-90中的火工品顯著性檢驗方法，將持續(xù)保溫10d、持續(xù)保溫20d、斷續(xù)保溫2d和斷續(xù)保溫4d后的結(jié)果分別與保溫2d后的結(jié)果做顯著性檢驗，取α=0.05，檢驗結(jié)果見表4。

表4 顯著性檢驗結(jié)果Tab.4 Results of significance test

根據(jù)表4可看出：相對最小保溫時間下的底火輸出性能參數(shù)，持續(xù)保低溫后底火的最大點火壓力、發(fā)火時間和作用時間未發(fā)生顯著性變化；采取間斷保溫方式后，最大點火壓力和作用時間，則易于發(fā)生顯著性變化。

3 結(jié)論

（1）低溫保溫時間延長時，底火的主要指標(biāo)參數(shù)仍可滿足指標(biāo)要求，但成組數(shù)據(jù)散布有增大趨勢，這對底火貢獻度較高的彈藥成組檢驗的試驗結(jié)果會有一定影響。

（2）底火在經(jīng)歷持續(xù)保低溫后，相對于最小保溫時間下的輸出性能參數(shù)未發(fā)生顯著性變化；而采取間斷保低溫后，其主要輸出性能參數(shù)則易于發(fā)生顯著性變化。

（3）最大點火壓力影響點火的可靠性和安全性，發(fā)火時間和作用時間則主要影響射擊速度，因此如因客觀原因?qū)е律鋼粼囼炑舆t時，可采取延長保溫時間的方法來處理，而不宜采用間斷保溫的方法。

致謝

感謝西安慶華公司王乃文高工，趙亮高工對本文實驗工作的幫助！

[1]峁詩松，周紀(jì)薌.概率論與數(shù)理統(tǒng)計[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2003.

[2]GJB 736.8-1990 火工品試驗方法 71℃試驗法[S].國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會,1990.