超期服役的導(dǎo)彈發(fā)射裝藥貯存安全性試驗(yàn)評(píng)估

米巧麗，盧明章，李云峰，王金棟

超期服役的導(dǎo)彈發(fā)射裝藥貯存安全性試驗(yàn)評(píng)估

米巧麗，盧明章，李云峰，王金棟

（中國(guó)人民解放軍91049部隊(duì)，山東 青島 266100）

研究超期服役的某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥是否滿足安全貯存使用要求，結(jié)合性能試驗(yàn)準(zhǔn)確評(píng)估裝藥的貯存安全性。通過(guò)分析發(fā)射裝藥性能老化與失效可能引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建裝藥貯存安全性評(píng)估參數(shù)體系。在此基礎(chǔ)上，對(duì)貯存14 a與5 a的發(fā)射裝藥分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性、力學(xué)性能、熱安定性、易損性等貯存安全性相關(guān)試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析，獲取了對(duì)應(yīng)的評(píng)估參數(shù)，貯存14 a與5 a的裝藥性能相比，裝藥總體結(jié)構(gòu)安全系數(shù)由3.85降至2.86。在相同試驗(yàn)溫度下，抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度的最大降低幅度分別為18.35%、14.05%、7.85%，裝藥安定劑含量由98%降至93%，摩擦感度與撞擊感度分別增高33.28%、36.77%，據(jù)此綜合評(píng)估了發(fā)射裝藥的貯存安全性。超期服役的某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥貯存安全性仍滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，裝藥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期貯存后，力學(xué)性能和熱安定性的劣化程度較小，結(jié)構(gòu)完整性與易損性對(duì)應(yīng)參數(shù)變化較大，表明裝藥的使用安全性明顯下降。

發(fā)射裝藥；長(zhǎng)期貯存；安全性；熱安定性；綜合評(píng)估；機(jī)械感度

發(fā)射裝藥是導(dǎo)彈發(fā)射的動(dòng)力源，裝藥貯存使用過(guò)程中的安全性直接決定了導(dǎo)彈發(fā)射的成敗與安全。特別是處于超期服役階段的導(dǎo)彈發(fā)射裝藥，在長(zhǎng)期貯存過(guò)程中承受著環(huán)境、應(yīng)力載荷和組分反應(yīng)等多重因素的影響，出現(xiàn)了不同程度的性能老化，這些將為發(fā)射裝藥的作戰(zhàn)使用和延壽帶來(lái)極大的安全隱患。因此，分析和評(píng)估這個(gè)階段發(fā)射裝藥的貯存安全性至關(guān)重要。一方面，確保裝藥貯存和使用的安全可靠；另一方面，為該型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥的延壽及后續(xù)新型發(fā)射裝藥的貯存壽命預(yù)估提供理論和技術(shù)支撐。

針對(duì)不同類型的裝藥安全特性，國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者重點(diǎn)對(duì)裝藥安全性的影響因素、安全性評(píng)價(jià)方法和安全壽命預(yù)估方法等方面進(jìn)行了相應(yīng)的研究[1-4]。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有研究成果的總結(jié)分析，可以發(fā)現(xiàn)：

1）為規(guī)范各類裝藥的安全性設(shè)計(jì)、使用、管理和評(píng)價(jià)，各國(guó)制定了相應(yīng)的試驗(yàn)和工作執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行裝藥安全性特性和試驗(yàn)方法研究時(shí)，均需遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[5-8]。

2）裝藥的安全性影響因素主要包括環(huán)境因素、裝藥本身及外部危險(xiǎn)激勵(lì)。環(huán)境因素帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在溫度、濕度、輻射等對(duì)裝藥性能的影響；裝藥本身的安全風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)在裝藥結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱安定性等方面性能老化失效；外部危險(xiǎn)激勵(lì)下的安全風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)在裝藥對(duì)于外部激勵(lì)的敏感程度和事故形式，即易損性[9-14]。

3）裝藥安全性評(píng)價(jià)和安全壽命預(yù)估的研究主要以加速老化試驗(yàn)為基礎(chǔ)，安全性評(píng)價(jià)通常通過(guò)定性、定量或2種方法相結(jié)合的方式衡量安全性的敏感參量，但目前大部分裝藥安全性評(píng)價(jià)研究?jī)A向于由單方面的熱安定性或易損性參量進(jìn)行衡量等，綜合評(píng)估的研究較少[15-20]。

4）裝藥安全性相關(guān)的方法與技術(shù)研究成果已廣泛應(yīng)用于各類裝藥的全壽命管理中，但對(duì)于超期服役階段的裝藥貯存安全性的研究較少[21-23]。

某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥采用的改性雙基推進(jìn)劑，具有比沖高、燃速高、密度大等優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)于復(fù)合推進(jìn)劑來(lái)說(shuō)，其對(duì)環(huán)境溫度較敏感、化學(xué)安定性較差、危險(xiǎn)等級(jí)較高[24]。為科學(xué)評(píng)估超期服役的某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥的貯存安全性，本文擬通過(guò)確定裝藥貯存安全性的影響因素和評(píng)估參數(shù)，針對(duì)性地進(jìn)行安全性試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)獲取評(píng)估參數(shù)，從而綜合評(píng)估裝藥的貯存安全性。

1 貯存安全性評(píng)估參數(shù)體系的構(gòu)建

1.1 裝藥老化與失效引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)

某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥的基本組分包括硝化棉、硝化甘油、吉納、高氯酸銨等。其中，硝化棉在正常溫度下也會(huì)發(fā)生緩慢分解，釋放出的氮氧化物會(huì)催化裝藥產(chǎn)生熱分解，造成裝藥的化學(xué)老化與失效，由此引發(fā)一系列安全風(fēng)險(xiǎn)，主要表現(xiàn)在：裝藥在貯存期內(nèi)緩慢分解，釋放的熱量不斷積累，可能致使藥柱溫度升高達(dá)到自動(dòng)點(diǎn)火的溫度，引起裝藥燃燒甚至爆炸；熱分解產(chǎn)生的氣體積聚，造成裝藥內(nèi)部壓強(qiáng)和溫度升高，如果超過(guò)藥柱的極限強(qiáng)度，藥柱將發(fā)生破裂；裝藥熱分解產(chǎn)生大量的熱和氣體，加速了硝化纖維素的裂解和斷鏈，使裝藥的力學(xué)性能下降，從而影響裝藥的燃燒和內(nèi)彈道性能。其次，硝化甘油的汗析、吉納的晶析及高氯酸胺的吸濕等現(xiàn)象，會(huì)引起發(fā)射裝藥的物理老化和失效，可能導(dǎo)致以下安全風(fēng)險(xiǎn)：長(zhǎng)期貯存中，在應(yīng)力和高分子黏合劑老化降解等因素的影響下，藥柱可能出現(xiàn)細(xì)小的裂紋，當(dāng)應(yīng)力過(guò)大或老化程度過(guò)大時(shí)，會(huì)造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能破壞；汗析現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，將破壞藥柱結(jié)構(gòu)的均勻性，降低藥柱強(qiáng)度，使藥柱外層的燃速增加，而吸濕性嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使燃速減慢，由此可能導(dǎo)致初始?jí)毫蛢?nèi)彈道性能的改變，增加裝藥使用時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)；硝化甘油滲到裝藥表面，會(huì)造成摩擦感度和撞擊感度提高，由此將增加裝藥裝卸和運(yùn)輸過(guò)程中的危險(xiǎn)性。

1.2 裝藥貯存安全性評(píng)估參數(shù)體系

由上述分析可知，長(zhǎng)期貯存的發(fā)射裝藥在貯存溫度、濕度、輻射、機(jī)械負(fù)載和外部危險(xiǎn)激勵(lì)等因素的影響作用下，引發(fā)裝藥的物理和化學(xué)老化。這些老化過(guò)程是不可逆的，到一定程度將影響裝藥的貯存安全性。這些性能老化主要體現(xiàn)在裝藥的結(jié)構(gòu)完整性、力學(xué)性能、熱安定性和易損性等方面。因此，裝藥的貯存安全性可以由這幾方面性能相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)估，由此構(gòu)建發(fā)射裝藥貯存安全性評(píng)估參數(shù)體系，如圖1所示。

圖1 發(fā)射裝藥貯存安全性評(píng)估參數(shù)體系

2 發(fā)射裝藥貯存安全性試驗(yàn)

超期服役的某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥已在自然貯存環(huán)境下貯存了14 a，為分析不同貯存階段的裝藥性能變化及其對(duì)于貯存安全性的影響，試驗(yàn)中以貯存年限為5 a的裝藥作為對(duì)比，貯存14 a的裝藥記為批次1，貯存5 a的裝藥記為批次2。依據(jù)裝藥貯存安全性評(píng)估需求，分別對(duì)2個(gè)貯存年限的裝藥進(jìn)行性能試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，綜合評(píng)估某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥的貯存安全性。

2.1 結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)

對(duì)2個(gè)批次裝藥外觀、外徑、長(zhǎng)度、凸臺(tái)外徑、凸臺(tái)高度等進(jìn)行復(fù)測(cè)。經(jīng)檢測(cè)，2個(gè)批次的部分裝藥藥型尺寸外徑存在單點(diǎn)超差現(xiàn)象。批次1端面?zhèn)让姘菜幹庥^表面全部發(fā)黃，部分藥柱表面有氣泡、掉塊、劃傷、凹坑、流掛等外觀缺陷。批次2只存在面積較小、數(shù)量較少的劃傷、氣泡等缺陷。

通過(guò)計(jì)算機(jī)層析成像（CT）和X射線實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)，對(duì)藥柱內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。CT檢測(cè)結(jié)果顯示，2個(gè)批次的部分藥柱均出現(xiàn)裂紋。X光檢測(cè)結(jié)果顯示，批次1部分藥柱出現(xiàn)明顯的裂紋、雜質(zhì)、氣孔等缺陷，批次2的缺陷相對(duì)較少。部分檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。

圖2 無(wú)損檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果

2.2 力學(xué)性能試驗(yàn)

參照GJB 770B—2005《火藥試驗(yàn)方法》，將2個(gè)批次裝藥樣品加工至規(guī)定尺寸，依次進(jìn)行單軸拉伸、單軸壓縮和抗沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)，獲取抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果

Tab.1 Test result of charge's mechanical properties

由表1可知，不同測(cè)試溫度對(duì)于裝藥抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度影響較大。在相同溫度與拉伸/壓縮速率下，批次1裝藥的抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度均低于批次2。其中，抗拉強(qiáng)度的最大變化幅度出現(xiàn)在溫度為50 ℃、拉伸速率為80 mm/min的測(cè)試條件下，變化量為0.78 MPa，降低了18.35%；抗壓強(qiáng)度的最大變化幅度出現(xiàn)在溫度為–50 ℃、壓縮速率為80 mm/min的測(cè)試條件下，變化量為21.41 MPa，降低了14.05%?？箾_擊強(qiáng)度在試驗(yàn)溫度為50、10、–50 ℃下分別降低2.51%、1.59%、7.85%?？梢钥闯?，貯存14 a的發(fā)射裝藥相較于貯存5 a的發(fā)射裝藥來(lái)說(shuō)，在相同測(cè)試溫度和拉伸/壓縮速率下，抗拉強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度明顯降低，抗沖擊強(qiáng)度降低幅度相對(duì)較小，由此說(shuō)明力學(xué)性能隨著貯存年限的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.3 熱安定性試驗(yàn)

采用氣相色譜法對(duì)安定劑含量進(jìn)行檢測(cè)，取2個(gè)批次裝藥不同部位的裝藥試樣進(jìn)行試驗(yàn)，并計(jì)算平均值。爆熱值的測(cè)定方法為：把定量裝藥試樣放入定容積氧彈中，密閉狀態(tài)下充入氮?dú)?，再放入熱量?jì)中，點(diǎn)燃試樣，檢測(cè)內(nèi)筒中水的溫升值，再根據(jù)量熱系統(tǒng)的熱容量計(jì)算試樣的爆熱值。2個(gè)批次裝藥試樣的熱安定性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 裝藥熱安定性試驗(yàn)結(jié)果

Tab.2 Test result of charge's thermal stability

由表2可看出，2個(gè)批次裝藥的熱安定性試驗(yàn)結(jié)果均在驗(yàn)收規(guī)范指標(biāo)要求范圍內(nèi)，批次1的裝藥相較于批次2，裝藥安定劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)約低5.1%，爆熱值約高0.82%，變化均幅度很小。

2.4 易損性試驗(yàn)

1）摩擦感度、撞擊感度試驗(yàn)。參照GJB 770B—2005《火藥試驗(yàn)方法》，對(duì)2個(gè)批次裝藥分別進(jìn)行摩擦感度、撞擊感度試驗(yàn)。其中，摩擦感度試驗(yàn)觀測(cè)計(jì)算在恒定擠壓壓力與外力作用下，滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的爆炸概率。試樣測(cè)定試驗(yàn)條件：擺角范圍為66°±1°，表壓范圍為(2.45±0.07) MPa，藥量為(20±1) mg。撞擊感度試驗(yàn)通過(guò)在落錘儀上用“升降法”測(cè)定試驗(yàn)發(fā)生50%爆炸時(shí)的特性落高。試驗(yàn)參數(shù)：落錘質(zhì)量范圍為(10.000±0.01) kg，藥量為(30±1) mg。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 摩擦感度、撞擊感度試驗(yàn)結(jié)果

Tab.3 Test result of friction sensitivity and impact sensitivity

由表3可見(jiàn)，2個(gè)批次裝藥的摩擦感度、撞擊感度試驗(yàn)結(jié)果均在技術(shù)指標(biāo)要求范圍內(nèi)，但批次1裝藥相較于批次2裝藥的摩擦感度與撞擊感度分別增高約33.28%、36.77%，變化幅度較大。

2）槍擊安全與跌落安全試驗(yàn)。對(duì)2個(gè)批次裝藥藥柱進(jìn)行槍擊安全試驗(yàn)。將藥柱截為3段，對(duì)每段藥柱中間部位進(jìn)行標(biāo)記，使用7.62 mm口徑彈道槍發(fā)射普通鋼芯彈進(jìn)行槍擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，2個(gè)批次裝藥藥柱在槍擊后均不燃不爆，僅發(fā)生破碎，但批次1的破碎程度較批次2更嚴(yán)重，如圖3所示。

圖3 槍擊安全試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)2個(gè)批次裝藥分別進(jìn)行3發(fā)含裝藥整機(jī)跌落試驗(yàn)，每套含裝藥1根，其余裝藥和點(diǎn)火藥盒由假品代替，跌落高度為12 m，跌落介質(zhì)為鋼板。試驗(yàn)結(jié)果表明，燃?xì)獍l(fā)生器整機(jī)從12 m高處跌落后垂直撞擊到鋼板，略微彈起后倒在鋼板上。試驗(yàn)結(jié)果顯示，2個(gè)批次的參試藥柱均沒(méi)有發(fā)生燃燒或爆炸，藥柱外觀無(wú)破損。

3 貯存安全性綜合評(píng)估

裝藥結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)結(jié)果表明，裝藥在貯存14 a后，表面與內(nèi)部均出現(xiàn)不同程度的缺陷或瑕疵，部分藥柱尺寸出現(xiàn)偏差，但均不超過(guò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)試驗(yàn)獲取的藥柱力學(xué)性能數(shù)據(jù)和裝藥材料參數(shù)，建立裝藥老化損傷本構(gòu)模型，采用有限元方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性仿真，并通過(guò)單軸拉伸試樣模型驗(yàn)證本構(gòu)方程和有限元仿真的正確性和適用性[25-26]。依據(jù)試驗(yàn)加載條件對(duì)有限元模型進(jìn)行邊界條件設(shè)置，分別獲取點(diǎn)火、振動(dòng)和沖擊3種載荷下的應(yīng)力和應(yīng)變。記點(diǎn)火、振動(dòng)和沖擊載荷下的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)分別為1、2、3，根據(jù)安全系數(shù)的定義與基于累積損傷理論，總體結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的計(jì)算公式為[26]：

第種載荷下的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)η的取值為：

式中：ci、σ、δ、ε分別代表第種載荷下的最大抗拉強(qiáng)度、等效應(yīng)力、伸長(zhǎng)率和應(yīng)變。

結(jié)構(gòu)完整性仿真結(jié)果表明，2個(gè)批次發(fā)射裝藥在點(diǎn)火載荷下最大等效應(yīng)力和應(yīng)變均出現(xiàn)在藥柱管狀部，振動(dòng)和沖擊載荷下最大等效應(yīng)力和應(yīng)變均出現(xiàn)在藥柱外表面中部。仿真結(jié)果及通過(guò)式（1）、（2）計(jì)算的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)見(jiàn)表4。

由表4可知，貯存5 a與14 a的裝藥總體結(jié)構(gòu)安全系數(shù)分別為3.85與2.86，均高于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的1.20。因此，貯存14 a的發(fā)射裝藥結(jié)構(gòu)完整性仍滿足相關(guān)技術(shù)要求。

表4 發(fā)射裝藥結(jié)構(gòu)安全系數(shù)

Tab.4 Structural safety factors of the propellant charge

依據(jù)某型發(fā)射裝藥的基本性能指標(biāo)及技術(shù)規(guī)范，對(duì)比分析表1中的力學(xué)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在溫度為[–50，50] ℃、拉伸/壓縮速率為[10，100] mm/min條件下，貯存年限14 a的發(fā)射裝藥的抗拉強(qiáng)度最小值為2.19 MPa，最大值為30.64 MPa，滿足技術(shù)規(guī)范所要求的變化范圍[1.03，97.75] MPa；抗壓強(qiáng)度最小值為7.44 MPa，最大值為162.36 MPa，滿足技術(shù)規(guī)范所要求的變化范圍[2.16，215.25] MPa；抗沖擊強(qiáng)度最小值為2.33 kJ/m2，最大值為73.19 kJ/m2，滿足技術(shù)規(guī)范所要求的變化范圍[0.92，133.75] kJ/m2。由此可知，貯存14 a后，發(fā)射裝藥的力學(xué)性仍能滿足相關(guān)技術(shù)要求。

熱安定性試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，貯存14 a與貯存5 a的裝藥安定劑含量分別為93%與98%，均遠(yuǎn)高于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所要求的下限值50%，爆熱值均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍[5 019，5 167] kJ/kg內(nèi)。由此可判斷，貯存14 a的發(fā)射裝藥熱安定性滿足技術(shù)要求，不會(huì)由于熱分解引發(fā)藥柱破裂、燃燒、爆炸等安全事故。

易損性試驗(yàn)中，2個(gè)批次的發(fā)射裝藥在槍擊、跌落等外部危險(xiǎn)激勵(lì)下藥柱出現(xiàn)破碎，但未發(fā)生燃燒、爆炸現(xiàn)象。貯存14 a的發(fā)射裝藥摩擦感度為59.81%，小于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所要求的85.00%，撞擊感度為14.76 cm，大于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所要求的7.55 cm。由此可知，貯存14 a的發(fā)射裝藥的易損性仍然滿足規(guī)定的安全性要求，在對(duì)應(yīng)約束條件下裝藥不會(huì)由于滑動(dòng)摩擦、撞擊、槍擊和跌落產(chǎn)生燃燒和爆炸。

綜上所述，某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥在貯存14 a后，相對(duì)于貯存5 a的結(jié)構(gòu)完整性、力學(xué)性能、熱安定性與易損性均出現(xiàn)了不同程度的退化，但貯存安全性評(píng)估相關(guān)參數(shù)值均滿足對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明超期服役的該型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥在確保貯存安全性的要求下可以繼續(xù)貯存使用和開(kāi)展延壽工作。

4 結(jié)論

本文通過(guò)研究構(gòu)建某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥的貯存安全性評(píng)估參數(shù)體系，對(duì)2個(gè)貯存年限的發(fā)射裝藥進(jìn)行貯存安全性相關(guān)的性能試驗(yàn)，通過(guò)獲取和分析試驗(yàn)結(jié)果與評(píng)估參數(shù)，綜合評(píng)估了裝藥的貯存安全性。研究結(jié)果表明：

1）超期服役的某型導(dǎo)彈發(fā)射裝藥貯存安全性參數(shù)均在對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范疇內(nèi)，裝藥仍具備良好的貯存安全性。

2）貯存14 a的裝藥相較于貯存5 a裝藥的力學(xué)性能，參數(shù)值降低，說(shuō)明隨著貯存時(shí)間的增長(zhǎng)，發(fā)射裝藥在內(nèi)外因素影響下，力學(xué)性能逐漸趨向劣化。

3）裝藥熱安定性試驗(yàn)結(jié)果表明，該裝藥在穩(wěn)定的貯存條件下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期貯存后，仍可以保持良好的熱安定性。

4）裝藥易損性試驗(yàn)表明，貯存14 a的裝藥，摩擦感度、撞擊感度參數(shù)值雖然仍然滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但已接近下限值，且相較于貯存5 a裝藥對(duì)應(yīng)的參數(shù)值，變化幅度較大，說(shuō)明發(fā)射裝藥經(jīng)長(zhǎng)期貯存后使用安全性明顯下降，在應(yīng)對(duì)外部危險(xiǎn)激勵(lì)時(shí)存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，在后續(xù)貯存使用和延壽工作中，需要重點(diǎn)關(guān)注這方面的性能，避免安全事故的發(fā)生。

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Test Evaluation of Missile Propellant Charge's Storage Safety in Extended Service

MI Qiao-li, LU Ming-zhang, LI Yun-feng, WANG Jin-dong

(Unit 91049, PLA, Shandong Qingdao 266100, China)

The work aims to test and evaluate the propellant charge’s storage safety in combination with performance tests to study whether the propellant charge of a certain type of missile in extended service can meet the safe storage and use requirements. The safety risks caused by the propellant charge’s performance aging and failure were analyzed, accordingly the evaluation parameter system of the propellant charge’s storage safety was built. On this basis, the storage safety tests of the propellant charges for 14 years and 5 years were implemented in terms of structural integrity, mechanical properties, thermal stability and vulnerability. By the comparative analysis of test results and data, the corresponding evaluation parameters were obtained. The performance changes of propellant charges stored for 14 years were compared with those stored for 5 years. It showed that the overall structural safety factor decreased from 3.85 to 2.86.At the same testing temperature, the maximum reduction of tensile strength, compressive strength and impact strength was 18.35%, 14.05% and 7.85% respectively. The stabilizer content decreased from 98% to 93%, and the friction sensitivity and impact sensitivity increased by 33.28% and 36.77%. Resultingly, the storage safety of the propellant charge was evaluated comprehensively. The comprehensive evaluation results suggest that the storage safety propellant charges in extended service still meet the requirements of technical standard. After long-term storage, the thermal stability and mechanical properties' changes of the propellant charges are minor, but the corresponding safety parameters' changes of the structural integrity and vulnerability are large. Those indicate that the propellant charges’ use safety decreases significantly.

propellant charge; long-term storage; safety; thermal stability; comprehensive evaluation; mechanical sensitivity

2022-03-17；

2022-06-27

MI Qiao-li (1987-), Female, Doctor.

米巧麗, 盧明章, 李云峰, 等. 超期服役的導(dǎo)彈發(fā)射裝藥貯存安全性試驗(yàn)評(píng)估[J]. 裝備環(huán)境工程, 2023, 20(2): 010-016.

TJ760

A

1672-9242(2023)02-0010-07

10.7643/ issn.1672-9242.2023.02.002

2022–03–17；

2022–06–27

國(guó)家自然科學(xué)基金（51975580）；國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金（6142004200101）

Fund：National Natural Science Foundation of China (51975580); National Defense Key Laboratory Fund（6142004200101）

米巧麗（1987—），女，博士。

MI Qiao-li, LU Ming-zhang, LI Yun-feng, et al.Test Evaluation of Missile Propellant Charge's Storage Safety in Extended Service[J]. Equipment Environmental Engineering, 2023, 20(2): 010-016.

責(zé)任編輯：劉世忠