注裝法裝藥技術綜述

於崇銘，田豐，劉少坤

專論綜述

注裝法裝藥技術綜述

於崇銘1，田豐1，劉少坤2

（1.空軍勤務學院航空彈藥系，江蘇徐州221000；2.空軍駐624廠軍代室，黑龍江哈爾濱150000）

作為經典裝藥方法之一的注裝法，因為工藝簡單，容易實現，長期以來一直作為主要的裝藥法，并在此基礎上衍生了很多其他裝藥技術。通過分析注裝法的原理、特性，結合國內外對注裝法的研究現狀，對注裝法的發展進行展望。

注裝法；裝藥技術；發展

在彈藥生產的過程中，處于核心位置的就是彈藥的裝藥環節[1]。為了確保彈藥具備較為可靠的安全性和發射后的威力，就必須嚴格把控裝藥環節；現有裝藥技術主要有三大類。一種是以注裝法和球注法為代表的熔鑄法，通過將固態炸藥加熱成熔融狀態，注入彈體內，待冷凝后形成藥柱；另一種是以壓裝法和螺旋裝藥法為代表的壓力裝藥法，在沖機壓頭或螺旋桿端面的加壓下，使之成為一定形狀的藥柱；塑態裝藥法則結合了這兩種裝藥技術，使炸藥處于塑態狀態，在外力作用下將炸藥裝入彈體，然后炸藥再變成固體的裝藥技術方法。

裝藥技術過程中出現問題會影響裝藥的安定性，從而影響彈藥運輸、貯存、發射過程中的安全性[2]。為保證彈藥性能的優良，通常需使用高能炸藥來對其戰斗部進行裝填，并且對所裝填藥的質量要求甚高。彈藥裝藥出現問題，不僅會影響勤務處理的效率和安全，還會對作戰使用構成威脅。注裝裝藥法仍然是目前使用較為廣泛的一種裝藥法。本文通過對注裝法裝藥原理進行闡述分析，并提出新型改進工藝，為國內采用注裝法裝藥的彈藥裝藥建議，保證裝藥的效率和安全，同時也為彈藥安全運輸打下基礎。

1 注裝法

注裝法早在第一次世界大戰時期就已經開始使用[3]。注裝法是一種液態冷凝裝藥法，不需要復雜的設備即可生產，所以在大批量裝藥時就獨具優勢。注裝法通過將固態的炸藥進行加熱、熔化，經過一定技術處理之后，倒注入彈藥殼體或者對應的模具中。一段時間后，液態藥冷凝為具有一定性能的固體藥柱。

由于是將炸藥加熱至熔融狀態進行裝藥，所以說無論所裝彈藥殼體多么不規則，鑄件構造有多復雜，都不受任何限制，能夠得到密度均勻，緊固牢靠的藥柱。另外，注裝藥可以用兩種或兩種以上的裝藥來組成混合炸藥進行注裝，使炸藥的應用種類增加，保證彈藥在打擊不同目標時的作戰需求。注裝法裝藥技術應用十分廣泛，常用于裝藥量相對較大的彈種，如火箭彈、航空爆破炸彈、榴彈炮彈以及一些后膛用的破甲彈等，是一種極為重要的裝藥方法[4]。

但是，在裝藥過程中，因為有三個變化過程，致使注裝法也存在一些問題。

（1）物態變化。固態炸藥先經過高溫加熱成熔融狀態，然后熔態炸藥結晶凝固成固態藥柱。

（2）熱量變化。熔融炸藥凝固成藥柱的過程中，釋放結晶熱量。炸藥的導熱比較差，所以釋放熱量的時間長。

（3）體積變化。熔態炸藥在冷卻凝固過程中體積會收縮。

因為這三類變化，使注裝法裝藥過程中不易控制，受人為因素的影響較大。一旦裝藥出現人眼難以識別的問題，彈藥發射的時，其發射人員和載機或其他載體將會受到很大程度威脅；炸藥熔化、結晶凝固所花費的時間比較長；在炸藥進行加熱熔化的過程中，部分揮發性氣體，如三硝基甲苯粉塵等，對人體健康的影響較大。此外，藥柱經過長時間貯存后，或者環境溫度有顯著變化的情況下，彈內藥柱會整體向內收縮，從而藥柱和彈體內表面之間形成氣體間隙。運輸、搬運的過程中，在振動和沖擊的作用下，使彈藥裝藥處于活躍晃動狀態，影響彈藥的安全性[5]。

2 新型裝藥技術

為了解決注裝藥存在的一些問題，國內外研究人員都對其進行了深入探討和改善。

（1）改進配方

我國兵器淮海工業集團對注裝藥流程技術進行了優化。針對常規注裝藥技術存在的工序繁瑣、原料利用率低等問題，在低頻炸藥新配方中取消了起熔融黏合作用的提純地蠟，取而代之的是膠，不需要加熱融化就能實現炸藥及添加劑的混合和黏合，不需要新添設備及工裝就能實現注藥，技術簡單，容易實現，大大縮短了產品的研制周期，降低了試制成本。

（2）加壓注裝

注裝法裝藥過程中，液態的炸藥凝固時要對外釋放熱量，通過彈壁以及藥與空氣接觸的表面傳走，且一般是在最外面開始凝固。已經凝固成型的藥柱導熱性很小，內層熔融狀態熱量不能及時釋放，所以凝固緩慢。另外，由于相變的存在，裝藥體積會出現明顯的收縮，如果沒有外來的液體物質進行填充，就容易產生間隙。加壓注裝，就是對熔融狀態的炸藥，利用物理學中壓力增加，熔點升高的規律，來使炸藥達到凝固的目的。由于熔融炸藥各處受到的壓力基本相同，所以整個體積基本同時凝固，相對普通注裝法，其凝固時間肯定縮短，而且加壓熔鑄，藥柱的密度會更大，不會產生過多間隙和裂紋。

（3）球注法裝藥

球注法裝藥是將熔融狀態的TNT等懸浮炸藥預先燒注成藥球，然后依據相關的流程，將預先澆注的藥球裝入彈體內部，再將與藥球相同成分的液態炸藥加入到待裝的彈體中，經一段時間炸藥冷凝，形成結構均勻的藥柱。與注裝法裝藥技術相比，球注法裝藥主要有以下幾點優勢：

1）炸藥凝固更為迅速。

2）降低了裝藥過程中炸藥凝固時孔隙、瑕疵的產生概率。由于藥球的外表面形狀均勻，表面張力一致，并且一次性將藥球注入到彈體內，也會使熔融狀態炸藥凝固的收縮量得到一定程度上的補充，不易產生分散的縮孔，裝藥質量更高。

3）注藥過程更為高效。注裝法在對大（中）口徑的彈體注裝時，要使用冒口漏斗并且分次注裝，因此要實現自動化控制，相對比較難；而球注法采用一次注藥及加藥球，生產過程無需進行攪拌，藥球也是模塊化、統一化生產，因此很大程度上縮短了生產周期，操作簡單，能夠保證安全自動化生產的進行。

3 注裝裝藥技術發展趨勢

注裝法是我國目前相對來說，應用最為廣泛的高能炸藥裝藥方法，但由于其自動化生產的程度低，人工影響因素較大，使注裝法裝藥的效率一直難以提升；另外，從裝藥質量上來看，在利用注裝法裝藥的過程中，要防止產生裂紋、氣孔之類的孔隙出現，可采用離心裝藥，真空振動裝藥等方式進行彌補。綜上所述，結合國外的最新研究進展，未來注裝藥的發展將更加注重注裝裝藥的自動化技術，并在提高裝藥質量有所改善：

（1）優化注裝藥流程

通過技術的改進，在炸藥熔融、裝藥、冷卻的過程中，實現全自動化，以滿足未來大規模作戰下的需求。在這一過程中，對生產線的要求就更為苛刻。最關鍵的是，自動檢測技術和操縱控制技術。自動檢測的內容包括對炸藥熔融的監測、裝藥的密度和冷凝效果，自動操縱控制技術則覆蓋全方面，從而提高效率，實現生產自動化。

（2）離心裝藥

在對戰斗部灌入熔融的炸藥后，將其置于離心機上旋轉冷卻[6]。在這期間，由于重力和離心力的原因，藥漿中的高能炸藥，如黑索金或者奧克托今加速向彈的底部沉降。離心裝藥可分為垂直離心和懸臂式離心。垂直離心，即將彈體垂直放在離心機上，使彈體與離心機進行同軸旋轉；懸臂式離心，即把彈體懸掛在離心機上，這樣彈體幾乎呈水平狀態圍繞離心機旋轉。懸臂式離心法能使彈內黑索金的含量提高到70%以上。

（3）篩網式壓力澆注技術

德國MBB公司的斯洛本豪森工廠在“米蘭”、“霍特”彈藥的戰斗部裝藥采用的是篩網式壓力澆注技術。彈體裝藥后，先在95℃的保溫箱內保持45 min，使藥漿中的黑索金自由沉降，然后，將彈體放在連續擠壓機上擠壓。這樣，彈內黑索金的含量可增加到73%，裝藥密度也能得到提高。

（4）真空振動法

真空振動，即在熔融、澆注、冷卻的全過程中，在真空環境下，通過振動，來進行裝藥。采用真空的原因，主要是在融化、澆注炸藥的過程中，會帶進一定的氣體；另外，振動可以加速氣泡上升和排除孔隙的有效措施。

4 結束語

注裝法作為一種較為經典的裝藥法，與壓裝法、螺旋裝藥法以及壓裝法相比，雖然有著無可掩飾的缺點，但也有著無可企及的優勢，并不會被完全取締。隨著科技的進步，國防建設的需要，該項技術會不斷得到完善。

[1]李學嶺.關于戰斗部裝藥方面的研究[J].科技創新與應用，2012，7（上）：47-48.

[2]王世英，胡煥性.炸藥裝藥技術對發射安全性的影響[J].火炸藥學報，2004，26（1）：20-23.

[3]張金勇，胡雙啟，曹雄.兩種新型裝藥工藝[J].工業安全與環保，2006，32（4）：56-58.

[4]段愛梅.一種熱塑態真空振動裝藥工藝[J].兵工自動化，2012，31（4）：21-24.

[5]黃鳳軍，趙晉宏.國外炸藥裝藥新技術的發展[J].水雷戰與艦船防護，2013，21（2）：55-58.

[6]張軍，李芳，張敏敏，等.某注裝藥流程工藝優化[J].科技致富向導，2015（8）：295-297.

Review of Note Method

YU Chong-ming1，TIAN Feng1，LIU Shao-kun2
（1.Department of Aviation Ammunition Air Force Logistics College，Xuzhou Jiangsu 221000，China）（2.The Military Representative Office of Air Force in 624 Factory，Harbin Heilongjiang 150000，China）

Note method，as one of classical charge method because the process is simple，easy to implement，as the main loading method for a long time，and derived a lot of other charge on the basis of this technology.In this article，through analyzing the principle of injection method，feature，combined with domestic and foreign research status of injection method，on the development of injection method was discussed.

note method；charge technology；development

TJ410.5

A

1672-545X（2017）07-0095-02

2017-04-19

於崇銘（1992－），男，江蘇南通人，在校研究生，研究方向為彈藥鐵路運輸安全。