火藥燃燒等離子體電導率影響因素研究

鐘孟春， 李曉剛， 毛保全， 李 程

(裝甲兵工程學院兵器工程系， 北京 100072)

火藥燃燒等離子體電導率影響因素研究

鐘孟春， 李曉剛， 毛保全， 李 程

(裝甲兵工程學院兵器工程系， 北京100072)

為研究火藥燃燒等離子體的導電特性，建立了火藥燃燒等離子體電導率模型，并計算了不同條件下火藥燃燒等離子體電子密度和電導率，揭示了其隨電離種子、K2CO3堿金屬組分含量、火藥力和裝藥量的變化規律。結果表明：所添加電離種子的第一電離勢越小，火藥燃燒等離子體電子密度和電導率越大；隨著K2CO3堿金屬組分含量和火藥力的增加，電子密度和電導率也會相應增大；隨著裝藥量的增加，電子密度和電導率會逐漸減小，且維持時間也有所縮短。

等離子體； 火藥燃氣； 發射藥； 電子密度； 電導率

依據內彈道理論[1]，彈丸在身管內的加速運動過程是靠火藥燃氣推動的，火藥燃氣的流場特性是影響彈丸初速的重要因素。根據光譜分析，火藥燃燒產生的強光屬于紫光波段，而紫光波段的部分光是由電離的電子和離子復合而成。實驗測量表明[2-3]：含Cs鹽的推進劑燃燒可產生電導率約為200S/m的高溫氣體；密度為1.520g/cm3的含Al高能炸藥燃氣電導率可高達18000S/m。因此，火藥燃燒過程中必定會產生等離子體。

近年來,運用磁激等離子體(Magneto-Plasma Dynamics，MPD)效應來控制管道流動特性越來越受到研究者的關注[4]。其中，等離子體的輸運性質是磁激等離子體效應研究與應用的基礎，而電導率又是其輸運性質的關鍵特征參數。……