一種隨行裝藥的燃燒性能

梁泰鑫，呂秉峰，馬忠亮，肖忠良

（中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院，山西太原 030051）

一種隨行裝藥的燃燒性能

梁泰鑫，呂秉峰，馬忠亮，肖忠良

（中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院，山西太原 030051）

為解決隨行裝藥的點(diǎn)火延遲控制及能量釋放穩(wěn)定性問題，提出了一種新的隨行裝藥方案，采用密閉爆發(fā)器與30 mm火炮試驗(yàn)對(duì)其延時(shí)機(jī)構(gòu)的有效性、能量釋放的穩(wěn)定性及燃速進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：依托隨行裝藥高密實(shí)性，延時(shí)機(jī)構(gòu)可對(duì)隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間進(jìn)行有效控制；主裝藥量一定，延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度存在較佳值，以獲得較優(yōu)的隨行裝藥效應(yīng)；試驗(yàn)結(jié)果基本穩(wěn)定，初步驗(yàn)證了隨行裝藥結(jié)構(gòu)可靠，燃燒性能基本穩(wěn)定，有較好的能量釋放規(guī)律；隨行裝藥具有較高的燃速、燃?xì)忉尫潘俾剩?125發(fā)射藥含量95%時(shí)，其燃速最大值是6/7發(fā)射藥的46倍，最大動(dòng)態(tài)活度達(dá)7.4 MPa-1·s-1.改變隨行裝藥中多-125發(fā)射藥的含量，其燃速、燃?xì)忉尫潘俾士烧{(diào)。

兵器科學(xué)與技術(shù)；隨行裝藥；燃燒性能；點(diǎn)火延遲；內(nèi)彈道性能；增加初速

0 引言

隨行裝藥是一種能有效提高火炮初速的裝藥技術(shù)，在與常規(guī)裝藥相同的裝藥量與彈丸質(zhì)量比的條件下，可大幅提高火炮彈道效率［1-3］。在火炮射擊過程中實(shí)現(xiàn)隨行裝藥原理，一直以來都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。

Tompkins等［4］將高燃速火藥作隨行裝藥進(jìn)行了內(nèi)彈道試驗(yàn)。結(jié)果表明，在隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間得以控制的情況下，該方案可大幅提高初速。Michel等［5］將穩(wěn)態(tài)爆燃技術(shù)應(yīng)用于隨行裝藥中，初速提高40%～60%，但膛壓也大幅增加。楊京廣等［6-7］采用包容式隨行技術(shù)，結(jié)合新研制的延時(shí)機(jī)構(gòu)，對(duì)固體隨行裝藥進(jìn)行了內(nèi)彈道試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了隨行裝藥原理。但延時(shí)機(jī)構(gòu)重達(dá)22 g，增加了彈丸的消極質(zhì)量，限制了隨行裝藥效應(yīng)的進(jìn)一步提高。Liu等［8］將包覆阻燃發(fā)射藥作隨行裝藥進(jìn)行了內(nèi)彈道試驗(yàn)。結(jié)果表明，隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間可通過包覆層厚度來控制，壓力在330 MPa、400 MPa條件下，其初速分別提高2.8%、4.2%.初速難以大幅提升，低壓下能量釋放穩(wěn)定性差等問題是該方案的發(fā)展瓶頸。因此，研究一種新的隨行裝藥方案，解決現(xiàn)有方案不足，進(jìn)一步增強(qiáng)隨行裝藥效應(yīng)是當(dāng)前迫切需要解決的課題。

本文首次將固結(jié)裝藥技術(shù)應(yīng)用于隨行裝藥技術(shù)，提出了一種新的隨行裝藥方案。將固結(jié)裝藥直接成形于彈尾圓柱形腔體內(nèi)，依托固結(jié)裝藥的高密實(shí)性［9-11］，在其端面安裝延時(shí)機(jī)構(gòu)，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間的控制?；诠探Y(jié)裝藥的高裝填密度、燃燒性能穩(wěn)定［12-14］，以期實(shí)現(xiàn)隨行裝藥能量的穩(wěn)定性釋放，在提高隨行裝藥量的同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)隨行裝藥效應(yīng)。改變隨行裝藥中速燃藥的含量，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)其燃速的控制。通過密閉爆發(fā)器與30 mm火炮試驗(yàn)，對(duì)該隨行裝藥方案的上述3個(gè)方面進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

1 技術(shù)途徑與試驗(yàn)

1.1 技術(shù)途徑

以4/7發(fā)射藥與速燃藥多-125發(fā)射藥為基體藥，與5%的粘結(jié)劑（太根、雙鉛推進(jìn)劑、2號(hào)硝化棉）進(jìn)行預(yù)先混合，其中多-125發(fā)射藥與4/7發(fā)射藥的含量，可根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；置于捏合機(jī)中捏合30 min，使粘結(jié)劑對(duì)基體藥表面進(jìn)行充分浸潤(rùn)、膠化；4 MPa壓力下在彈尾圓柱形腔體內(nèi)模壓成型，壓制密度為1.55 g/cm3.成型后基體藥與粘結(jié)劑均勻分布，裝藥與腔體緊密結(jié)合、無縫隙；最后在裝藥端面安裝延時(shí)機(jī)構(gòu)，完成隨行裝藥試樣的制備，其整體結(jié)構(gòu)見圖1所示。

圖1 隨行裝藥結(jié)構(gòu)Fig.1 The structure of traveling charge

延時(shí)機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)是一種緩燃材料，在0.5 MPa壓力下壓制成層。緩燃材料主要成分為燃速較低的火藥與一定比例的乙基纖維素。為防止高壓氣體對(duì)延時(shí)機(jī)構(gòu)的沖擊而造成其結(jié)構(gòu)的變形、失效，在彈尾加蓋0.2 mm硝化纖維塑料片。

為實(shí)現(xiàn)隨行裝藥在密閉爆發(fā)器中試驗(yàn)，模擬彈尾結(jié)構(gòu)特制了鋼體，隨行裝藥以相同的工藝在鋼體中成型后與圖1虛線左側(cè)部分所示完全相同，其虛線只作標(biāo)示作用。

1.2 密閉爆發(fā)器試驗(yàn)

為研究隨行裝藥在靜態(tài)燃燒條件下的燃燒情況，將6/7發(fā)射藥與隨行裝藥試樣采用混裝的方式進(jìn)行200 cm3密閉爆發(fā)器試驗(yàn)。試驗(yàn)條件:裝填密度0.2 g/cm3，點(diǎn)火藥2號(hào)硝化棉，點(diǎn)火壓力10 MPa，壓力傳感器精度0.005 MPa，采樣時(shí)間間隔0.05 ms.

為研究隨行裝藥的燃速，進(jìn)行了100 cm3密閉爆發(fā)器試驗(yàn)。試驗(yàn)條件:裝填密度0.2 g/cm3，點(diǎn)火藥為2號(hào)硝化棉，點(diǎn)火壓力10 MPa，壓力傳感器精度0.005 MPa，采樣時(shí)間間隔0.02 ms.

1.3 彈道試驗(yàn)

彈道試驗(yàn)采用30 mm火炮，藥室容積0.14 dm3，彈丸行程長(zhǎng)1.634 m，彈丸質(zhì)量389 g，點(diǎn)火藥為2號(hào)小粒黑，銅柱法測(cè)試膛底最大壓力。在隨行裝藥內(nèi)彈道重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，采用壓電法測(cè)試膛底最大壓力。

2 結(jié)果與分析

2.1 密閉爆發(fā)器試驗(yàn)結(jié)果

圖2為隨行裝藥密閉爆發(fā)器壓力-時(shí)間曲線，其中曲線1為37.4 g的6/7發(fā)射藥密閉爆發(fā)器試驗(yàn)曲線，曲線2為34 g的6/7發(fā)射藥與隨行裝藥試樣混裝后密閉爆發(fā)器試驗(yàn)曲線，曲線2、3、4的裝藥條件相同。隨行裝藥質(zhì)量12.75 g，多-125發(fā)射藥含量20%，延時(shí)機(jī)構(gòu)厚0.4 mm.

由圖2可知，從開始燃燒到53.8 ms左右，4條曲線基本重合，隨后曲線2、3、4高于曲線1，壓力快速上升直至達(dá)到最大值。說明采用混裝方式進(jìn)行密閉爆發(fā)器試驗(yàn)，存在兩個(gè)燃燒階段:第一階段為6/7發(fā)射藥與延時(shí)機(jī)構(gòu)共同燃燒階段；第二階段為6/7發(fā)射藥與隨行裝藥共同燃燒階段。對(duì)應(yīng)曲線2，從開始燃燒到53.8 ms左右為第一階段的燃燒，該階段的壓力增長(zhǎng)由6/7發(fā)射藥燃燒決定。在53.8 ms處延時(shí)機(jī)構(gòu)燃完，進(jìn)入第二階段的燃燒，即6/7發(fā)射藥同隨行裝藥共同燃燒階段，兩種發(fā)射藥的燃燒共同決定該階段壓力的增長(zhǎng)。之所以存在兩個(gè)燃燒階段，是由于延時(shí)機(jī)構(gòu)的緩燃作用?？梢娫谝欢〞r(shí)間段內(nèi)，延時(shí)機(jī)構(gòu)可將隨行裝藥與高溫火焰隔離。在靜態(tài)燃燒條件下，依托隨行裝藥的高密實(shí)性，延時(shí)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)對(duì)隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間的有效控制。

圖3給出了相應(yīng)的動(dòng)態(tài)活性-相對(duì)壓力（L-B）曲線，從中可以看出，曲線2、3、4始終具有較好的重合度。相對(duì)壓力區(qū)間［0，0.38］，為6/7發(fā)射藥與延時(shí)機(jī)構(gòu)共同燃燒階段，該階段3條曲線基本重合，說明在相同裝藥條件下，延時(shí)機(jī)構(gòu)對(duì)隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間的控制重復(fù)性好；相對(duì)壓力區(qū)間［0.38，1］，為6/7發(fā)射藥與隨行裝藥共同燃燒階段，該階段3條曲線基本重合，說明在相同裝藥條件下，隨行裝藥燃燒性能基本穩(wěn)定，重復(fù)一致性好。因此，在靜態(tài)燃燒條件下，該隨行裝藥整體燃燒性能基本穩(wěn)定、有較好的重復(fù)一致性。同時(shí)曲線2、3、4均光滑，動(dòng)態(tài)活性未出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象，說明該隨行裝藥具有較好的能量釋放規(guī)律。

圖2 隨行裝藥密閉爆發(fā)器壓力-時(shí)間曲線Fig.2 p-t curves of closed bomb tests of traveling charge

圖3 隨行裝藥密閉爆發(fā)器L-B曲線Fig.3 L-B curves of closed bomb tests of traveling charge

2.2 隨行裝藥的燃速

本文為研究隨行裝藥的燃速，壓制了多-125發(fā)射藥不同含量，直徑20 mm、高20.5 mm，壓制密度1.55 g/cm3，質(zhì)量為10 g的隨行裝藥藥柱。在無鋼體及延時(shí)機(jī)構(gòu)的情況下，進(jìn)行了100 cm3密閉爆發(fā)器試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)隨行裝藥的裝藥量20 g，結(jié)果見表1和圖4.

表1 隨行裝藥的燃速測(cè)試Tab.1 The burning rate tests of traveling charge

圖4 隨行裝藥u-p曲線Fig.4 u-p curves of traveling charge

由表1可知，多-125發(fā)射藥含量20%時(shí)，隨行裝藥燃速最大值是6/7發(fā)射藥的28倍，最大動(dòng)態(tài)活性相差0.8；含量40%時(shí)，燃速最大值是6/7發(fā)射藥的30倍，最大動(dòng)態(tài)活性相差1.5；含量60%時(shí)，燃速最大值是6/7發(fā)射藥的33倍，最大動(dòng)態(tài)活性相差2.3；含量95%時(shí)，燃速最大值是6/7發(fā)射藥的46倍，最大動(dòng)態(tài)活性相差4.4.說明隨行裝藥具有較高的燃速、燃?xì)忉尫潘俾?。改變?125發(fā)射藥的含量，隨行裝藥的燃速、燃?xì)忉尫潘俾士烧{(diào)。

圖4給出了表1中各裝藥試樣相應(yīng)的燃速（up）曲線。

2.3 內(nèi)彈道試驗(yàn)結(jié)果

為說明隨行裝藥在動(dòng)態(tài)燃燒條件下，可取得與靜態(tài)燃燒條件下相同的試驗(yàn)結(jié)果，壓制了質(zhì)量10.2 g，多-125發(fā)射藥含量20%，延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度不同，總彈質(zhì)量為399.3 g的隨行裝藥試樣。主裝藥為6/7發(fā)射藥，在不同的裝藥量條件下，進(jìn)行了30 mm火炮試驗(yàn)，結(jié)果見表2.

表2 30 mm火炮內(nèi)彈道試驗(yàn)Tab.2 The interior ballistic experiments of 30 mm gun

針對(duì)30 mm火炮，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式［15］估算，彈丸質(zhì)量增加10 g，主裝藥量為104.0 g、117.5 g時(shí)，最大膛壓分別提高約5.2 MPa、6.9 MPa.結(jié)合計(jì)算結(jié)果，將表2中方案1～3同相應(yīng)主裝藥量下標(biāo)準(zhǔn)彈丸試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知:方案1、2最大膛壓的增加基本為彈丸質(zhì)量增加所引起，初速相應(yīng)降低。說明主裝藥量117.5 g、延時(shí)機(jī)構(gòu)厚≥0.8 mm時(shí)，隨行裝藥在膛內(nèi)未被點(diǎn)燃；在相同主裝藥量下，當(dāng)延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度減至0.6 mm時(shí)，最大膛壓及初速變化明顯，說明方案3的隨行裝藥在膛內(nèi)點(diǎn)火燃燒?？梢娫趧?dòng)態(tài)燃燒條件下，依托隨行裝藥的高密實(shí)性，延時(shí)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)對(duì)隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間的有效控制，且在主裝藥量一定的情況下，通過調(diào)整延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度，可將隨行裝藥點(diǎn)火延遲時(shí)間延至最大膛壓以后，實(shí)現(xiàn)較佳的點(diǎn)火延遲時(shí)間。主裝藥量117.5 g、延時(shí)機(jī)構(gòu)厚0.6 mm時(shí)，最大膛壓提高約6%、初速增加約5.9%，若實(shí)現(xiàn)隨行裝藥較佳的點(diǎn)火延遲時(shí)間，其最大膛壓應(yīng)相應(yīng)降低，初速則相應(yīng)增加。由方案2、3可知，主裝藥量117.5 g時(shí)，實(shí)現(xiàn)隨行裝藥較佳的點(diǎn)火延遲時(shí)間，延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度應(yīng)在0.6～0.8 mm之間，需作進(jìn)一步的探索。

將表2中方案4～6同相應(yīng)主裝藥量下標(biāo)準(zhǔn)彈丸試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知:方案5、6最大膛壓過高，說明延時(shí)機(jī)構(gòu)厚0.4 mm、主裝藥量≥108.5 g時(shí)，隨行裝藥在最大膛壓前已開始燃燒；延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度不變、主裝藥量降為104 g時(shí)，最大膛壓增幅基本合理，在提高6.4 MPa的情況下，初速提高56.9 m/s，增幅約7.1%.說明方案4的隨行裝藥是在較佳的點(diǎn)火延遲時(shí)間點(diǎn)火燃燒，故有較優(yōu)的隨行裝藥效應(yīng)。綜合分析方案4、5、6可知，延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度不變，主裝藥量的不同，即膛壓的不同對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間具有一定的影響，在保證點(diǎn)火延遲有效的情況下，隨膛壓的增加，延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度需相應(yīng)的增加。

為進(jìn)一步研究隨行裝藥在彈道試驗(yàn)中的穩(wěn)定性，對(duì)表2中方案4進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果見表3.表3中各方案的最大膛壓值均為電測(cè)結(jié)果，并通過壓電法測(cè)試了方案4及相同主裝藥量下標(biāo)準(zhǔn)彈丸的內(nèi)彈道p-t曲線，見圖5.由表3可知，4次隨行裝藥內(nèi)彈道試驗(yàn)的最大膛壓基本穩(wěn)定，初速跳差小，且達(dá)到最大膛壓的時(shí)間均在2 ms左右。說明隨行裝藥在動(dòng)態(tài)燃燒條件下，燃燒性能基本穩(wěn)定、有較好的重復(fù)一致性。同時(shí)在試驗(yàn)中，通過高速攝影儀對(duì)彈丸出炮口后的情況進(jìn)行了觀察，4次試驗(yàn)均無彈尾光，說明隨行裝藥在膛內(nèi)均已燃燒完全。

表3 內(nèi)彈道重復(fù)試驗(yàn)Tab.3 Repeated experiments of interior ballistic

3 結(jié)論

1）在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)燃燒條件下，試驗(yàn)結(jié)果均表明:依托隨行裝藥的高密實(shí)性，延時(shí)機(jī)構(gòu)可對(duì)隨行裝藥的點(diǎn)火延遲時(shí)間進(jìn)行有效控制；試驗(yàn)結(jié)果基本穩(wěn)定，初步驗(yàn)證了隨行裝藥結(jié)構(gòu)可靠，燃燒性能基本穩(wěn)定，有較好的能量釋放規(guī)律。

圖5 隨行裝藥內(nèi)彈道p-t曲線Fig.5 p-t curves of interior ballistic experiments of traveling charge

2）主裝藥量一定，延時(shí)機(jī)構(gòu)厚度存在較佳值，以實(shí)現(xiàn)隨行裝藥較佳的點(diǎn)火延遲時(shí)間，從而獲得較優(yōu)的隨行裝藥效應(yīng)。

3）該隨行裝藥具有較高的燃速、燃?xì)忉尫潘俾?，且改變?125發(fā)射藥的含量，其燃速、燃?xì)忉尫潘俾士烧{(diào)。多-125發(fā)射藥含量95%時(shí)，隨行裝藥燃速最大值是6/7發(fā)射藥的46倍，最大動(dòng)態(tài)活性達(dá)7.4 MPa-1·s-1.

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［1］ 肖忠良.提高火炮初速（動(dòng)能）技術(shù)途徑與潛力分析［J］.華北工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，22（4）:277-280. XIAO Zhong-liang.The analysis of the technical way and potentiality on improving initial velocity of gun［J］.Journal of North China Institute of Technology，2001，22（4）:277-280.（in Chinese）

［2］ 王澤山，何衛(wèi)東，徐復(fù)銘.火藥裝藥設(shè)計(jì)原理與技術(shù)［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，2006:249-258. WANG Ze-shan，HE Wei-dong，XU Fu-ming.Propellant charge design principle and technology［M］.Beijing:Beijing Institute of Technology Press，2006:249-258.（in Chinese）

［3］ 王瓊林，劉少武，張遠(yuǎn)波，等.程序控制燃燒發(fā)射藥的概念和原理［J］.火炸藥學(xué)報(bào)，2009，32（5）:71-74. WANG Qiong-lin，LIU Shao-wu，ZHANG Yuan-bo，et al.Conception and principle of controlled burning gun propellant［J］. Chinese Journal of Explosives and Propellants，2009，32（5）: 71-74.（in Chinese）

［4］ Tompkins R E，White K J，Oberle W F，et al.Traveling charge gun firings using very high burning rate propellants，BRL-TR-2970［R］.Aberdeen:BRL，1989.

［5］ Michel S，Dieter H.Application of stationary deflagration to traveling charge［C］//14th International Symposium on Ballistics. Quebec，Canada:ADPA，1993:429-438.

［6］ 楊京廣，余永剛.隨行裝藥方案提高大口徑火炮初速的數(shù)值預(yù)測(cè)［J］.爆炸與沖擊，2008，28（2）:161-165. YANG Jing-guang，YU Yong-gang.Velocity prediction of big caliber gun based on traveling charge scheme［J］.Explosion and Shock Wares，2008，28（2）:161-165.（in Chinese）

［7］ 楊京廣，余永剛.固體隨行裝藥內(nèi)彈道模型及數(shù)值模擬［J］.火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào)，2006，27（2）:1-5. YANG Jing-guang，YU Yong-gang.Interior ballistic model and numerical simulation of solid traveling charge［J］.Journal of Gun Launch and Control，2006，27（2）:1-5.（in Chinese）

［8］ Liu D Y，Zhao Z Y，Yu Y G，et al.Experiments on the combustion characteristics of deterrent-coated propellants and their applicationin traveling charge propulsion［J］.Combust Science and Technology，2012，184（2）:178-185.

［9］ 黃振亞，何衛(wèi)東，肖忠良，等.發(fā)射藥及其裝藥技術(shù)［M］.北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2014:53-75. HUANG Zhen-ya，HE Wei-dong，XIAO Zhong-liang，et al.Report on the science and technology advancement of gun propellants［M］.Beijing:China Science and Technology Press，2014:53-75.（in Chinese）

［10］ 姚月娟，劉少武，張瓊林，等.顆粒模壓發(fā)射藥的燃燒性能［J］.含能材料，2012，20（1）:76-79. YAO Yue-juan，LIU Shao-wu，WANG Qiong-lin，et al.Burning performance of grain-molded propellant［J］.Chinese Journal of Energetic Materials，2012，20（1）:76-79.（in Chinese）

［11］ 梁勇，姚月娟，楊建，等.顆粒密實(shí)模塊藥的彈道性能［J］.火炸藥學(xué)報(bào)，2010，33（3）:51-54. LIANG Yong，YAO Yue-juan，YANG Jian，et al.Ballistic performance of gun propellant grain compressed modular［J］.Chinese Journal of Explosives and Propellants，2010，33（3）:51-54.（in Chinese）

［12］ 馬忠亮，夏萍，賀增弟，等.膠黏固結(jié)發(fā)射藥的燃燒性能［J］.火炸藥學(xué)報(bào)，2006，29（5）:60-62. MA Zhong-liang，XIA Ping，HE Zeng-di，et al.Combustion properties of a glued consolidation gun propellant［J］.Chinese Journal of Explosives and Propellants，2006，29（5）:60-62.（in Chinese）

［13］ 肖正剛，應(yīng)三九，徐復(fù)銘.粘結(jié)壓實(shí)藥柱解體及漸增性燃燒性能的中止實(shí)驗(yàn)研究［J］.彈道學(xué)報(bào)，2013，25（3）:70-74. XIAO Zheng-gang，YING San-jiu，XU Fu-ming.Experimental studies of interrupted burning characteristics and deconsolidation performance of consolidated propellant charge［J］.Journal of Ballistics，2013，25（3）:70-74.（in Chinese）

［14］ 肖正剛，應(yīng)三九，徐復(fù)銘.粘結(jié)壓實(shí)藥柱變?nèi)萑紵兄箤?shí)驗(yàn)研究［J］.彈道學(xué)報(bào)，2014，26（1）:1-5. XIAO Zheng-gang，YING San-jiu，XU Fu-ming.Experimental studies on interrupted burning of consolidated propellant charges in semi-closed chamber with variable volume［J］.Journal of Ballistics，2014，26（1）:1-5.（in Chinese）

［15］ 金志明.槍炮內(nèi)彈道學(xué)［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，2004:130-134. JIN Zhi-ming.Gun interior ballistics［M］.Beijing:Beijing Institute of Technology Press，2004:130-134.（in Chinese）

Combustion Performance of a Traveling Charge

LIANG Tai-xin，LYU Bing-feng，MA Zhong-liang，XIAO Zhong-liang
（School of Chemical Engineering and Environment，North University of China，Taiyuan 030051，Shanxi，China）

In order to solve the problems of the ignition delay control and the energy release stability of traveling charge，a new traveling charge scheme is presented.The validity of time delay unit，stability of energy release and burning rate of traveling charge are studied by the closed bomb and 30 mm gun test. The results show that the ignition delay time of traveling charge can be controlled by the time delay unit based on its high density.There is an appropriate thickness of time delay unit，which can obtain an optimum effect of traveling charge，when the main charge remains constant.The experimental results are basically stable，which preliminarily verified the structural reliability of traveling charge，basic stable combustion performance and favorable energy release rule.The traveling charge has higher burning rate and gas release rate.When the content of porous propellant 125 charge is 95%，the maximum burning rate of traveling charge is 46 times as fast as 6/7 propellant，and the maximum dynamic vivacity reaches 7.4 MPa-1·s-1.The burning rate and gas release rate of traveling charge can be adjusted by changing the content of porous propellant 125 charge.

ordnance science and technology；traveling charge；combustion performance；ignition delay；internal ballistic performance；muzzle velocity increment

TJ55；TQ562

A

1000-1093（2015）09-1660-05

10.3969/j.issn.1000-1093.2015.09.009

2015-01-16

國(guó)家部委預(yù)先研究項(xiàng)目（404060401）

梁泰鑫（1988—），男，博士研究生。E-mail:liangtx2006@126.com；馬忠亮（1967—），男，教授，博士生導(dǎo)師。E-mail:ma19960512@sohu.com