[发明专利]一种中心开孔式按序分裂发射药及其成型模具

说明书

本发明属于新型发射药制备技术领域，具体涉及一种中心开孔式按序分裂发射药及其成型模具。针对所述现有技术的不足，优化了药型，在保留有序分裂增面燃烧结构的同时设计了发射药中心开孔结构，改善了分裂前后的燃烧性能。设计并加工了相关压药模具，所述模具主要包括模体、针架、模针三部分。利用该模具能多维度有效调节发射药形状与尺寸，实现发射药能量释放的规律控制，获得较好的燃烧渐增性，达到了发明所预计的效果。

技术领域

本发明属于新型发射药制备技术领域，具体涉及一种中心开孔式按序分裂发射药及其成型模具。

背景技术

改善发射药的燃烧渐增性是提高身管武器能量利用效率的有效手段之一。通过控制发射药的能量释放规律以达到降低膛压，提高弹丸初速的目的。近年来出现了多种具有高渐增性燃烧的发射药结构与装药方法。

其中按序分裂杆状发射药是一种具有高增面性、高装填密度的发射药。其结构是在药柱内部预置星状暗槽，并在药柱端面进行密封。其原理是当药柱被点燃时，药柱外表面开始燃烧，内部暗槽不暴露在灼热的燃烧气体中，发射药呈减面燃烧，在外侧面燃烧到预置槽位置时，药柱分裂成若干块楔形体，燃烧表面瞬时大幅度增加，达到增加燃气生成速率的目的。

许多文献对其燃烧性能及内弹道性能进行了研究与介绍，但其加工工艺尤其是压药模具未见详细报道。再者其分裂前后都呈减面燃烧，尤其是分裂后剩余部分为扇形块，呈强烈的减面燃烧状态。因此其药型也有进一步优化的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种中心开孔式按序分裂发射药及其成型模具。针对所述现有技术的不足，优化了药型，在保留有序分裂增面燃烧结构的同时将发射药中心开孔，改善了分裂前后的燃烧性能。设计并加工了相关压药模具，利用该模具能有效调节发射药形状与尺寸，实现发射药能量释放的规律控制，获得较好的燃烧渐增性。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种中心开孔式按序分裂发射药，其截面结构如图1所示，所述发射药中心开孔，四周均匀分布有多个刻槽，刻槽到内孔和外沿的距离相等，成型后将刻槽端面封堵，采用封端或包覆等后处理方式将方槽端面封堵。常用的封端方式如丙酮溶解封端、硝化棉片贴片封端等。其燃烧过程分为两个阶段，第一阶段内孔扩孔燃烧，外层减面燃烧，同时端面沿轴向燃烧，整体近似恒面燃烧；分界点是内外层同时燃烧至刻槽处，刻槽暴露，药柱分裂，燃面显著增加；第二阶段是分裂后的扇环燃烧至结束。

这种中心开孔式按序分裂发射药实现的关键技术之一是其加工成型模具，包括模体、针架、圆针和多个片针，在所述模体内从上至下依次开设有针架定位孔、收缩孔、成型孔，所述收缩孔为圆台形；其中针架定位孔内径应与针架外径相匹配，起支撑和固定的作用。

进一步，所述收缩孔的收缩角为40°～55°，收缩角的大小不但影响发射药的密度和药形尺寸，而且选择不当易引起发射药表面毛刺、裂纹等弊病；

所述成型孔的长度为孔径的4.5～5.5倍，成型孔长度过小压出的药条致密性差、密度小、表面易出现裂纹和毛刺等不良弊病，成型孔长度过长时由于模针相应加长，模针受力移动的可能性增加，产生偏孔的可能性增加。

成型孔孔径依据所需药型外径及该配方和工艺条件下的收缩率确定。成型孔孔径D依据所需药型外径D_K及该配方和工艺条件下的收缩率δ₁确定，D＝D_K/(1-δ₁)，其中δ₁一般由经验确定，通常取值范围在0.1～0.35。

所述针架包括圆环和中心圆盘，所述圆环与中心圆盘通过连接杆连接，在所述中心圆盘中心处设有圆孔，在所述圆孔周围均匀分布有多个方槽；