硝酸異丙酯對單基發射藥燃燒性能的影響

陳永康，陳明華，張 力，張 濤，王 宇

（1．軍械工程學院，河北石家莊050003；2．軍械工程學院軍械技術研究所，河北石家莊050003；3．江蘇連云港警備區，江蘇 連云港222042）

引 言

云爆彈是一種以氣化燃料在空氣中爆炸產生沖擊波超壓獲得大面積殺傷和破壞效果的彈藥［1］。常用云爆劑的成分為鎂粉和硝酸異丙酯［2］（Isopropyl Nitrate，簡稱IPN）。由于硝酸異丙酯固有的特性以及加工工藝所限，在貯存過程中不可避免地會滲漏出來，對彈藥中的燃爆部件造成危害。發射藥燃燒產生的高溫高壓氣體是推動彈丸運動的能量來源，直接影響彈藥的內彈道性能。云爆劑中的硝酸異丙酯進入發射藥內部后，會影響發射藥的點火、燃燒規律、燃燒壓力以及燃燒時間等參數。曾秀琳［2］用DSC和ARC對硝酸異丙酯的熱穩定性進行研究；宣衛芳等［3］提出利用氣相色譜和原子吸收光譜等方法來檢測分析云爆劑的化學安定性。

本實驗針對云爆劑中主要組分硝酸異丙酯的滲漏問題，用密閉爆發器試驗研究其對單基發射藥燃燒性能的影響，為評估、預防和控制硝酸異丙酯對發射藥燃燒性能的影響提供參考。

1 實 驗

1．1 藥量計算

點火藥量的計算公式［4］為：

式中：mig為點火藥量，g；V0為密閉爆發器體積，mL；Δ 為發射藥裝填密度，g／cm3；ρ為發射藥密度，1．6g／cm3；pig為點火壓力，取10MPa；fig為點火藥火藥力，取882J／g。

發射藥裝藥量的計算公式［4］為：

式中：m為發射藥裝藥量，g；αig為點火藥余容，取1cm3／g。

單基發射藥的裝填密度Δ1＝0．10g／cm3和Δ2＝0．16g／cm3，分別代入式（1）、式（2）計算得到相應的點火藥量和發射藥量：mig1＝1．13g，m1＝10．50g；mig2＝1．08g，m2＝16．80g。將5 組發射藥裝入密閉爆發器，用注射器向其中注入硝酸異丙酯液體，然后盡快擰緊螺栓防止揮發。……