设计可燃点火管的优化方案

7.5.2.1 可燃点火管材料及结构设计

可燃点火管的特点：壳体能随着管内点火药燃烧和燃气释放的过程而燃烧，燃气作为点火能源的一部分点燃主装药。可燃点火管壳体的主要成分是80%硝化棉、18%牛皮纸浆、1%二苯胺和1%古尔胶。另外，也有采用聚氨基甲酸酯塑料作可燃点火管的报道。为了同时具有金属点火管和可燃点火管的优点，已出现一种金属可燃点火管，它用可以燃烧的金属铝和镁代替钢作管壁材料。试验表明，这种金属可燃点火管可以使火炮达到使用钢制点火管时同样的弹道性能，火炮发射后90%以上的铝和镁都燃烧掉。

可燃点火管的管体强度是影响点火过程的重要因素，它不像金属点火管那样具有较高的强度。由硝化棉纸卷制成的可燃点火管，其管体强度只能达到5 MPa，所以在点火过程中，点火管很快被撕裂，使点火药气体轴向快速流动受到影响。使用可燃点火管达到点火一致性的条件是：在点火初期，可燃点火管能承受底火气体压力的冲击，而在传火完成后又能很快破碎。为此，设计上一般采用在可燃点火管的膛底端加上一段金属支管，用以承受来自底火的冲击，并在可燃点火管装点火药段开一些孔，以削弱其强度。另外，在管壳制造过程中，对硝化棉材料进行多次浸涂处理，不仅可以提高管壳强度，也能进一步提高管壳的燃烧性能。

可燃点火管的通气面积ST也是影响点火性能的重要参数。当可燃点火管中装填奔奈药条时，其截面积为

式中，n为药条根数；D、d为药条外径和内径；WB为点火药质量；δ为点火药密度；L为药条长度。(www.xing528.com)

试验表明，其通气面积ST = 1.5 SJ时比较理想，即

从式（7-26）可知，点火药量越大，则通气面积也应越大。这是保证可燃点火管低压传火的必要条件。在管体强度、底火猛度和药量基本确定时，可通过改变点火药形状尺寸和点火管直径来调整通气面积。

7.5.2.2 可燃点火管装药设计

由于可燃点火管的管体强度远低于金属点火管，所以要求可燃点火管的点火药必须有更高的燃烧热值。与黑火药相比，奔奈药条的优点是：① 燃烧热值高，对于在低温下难以点燃的硝基胍三基药的点燃就显示出较大的优越性；② 传播速度快，奔奈药条在传火管内呈束状，减少了管内的轴向气体阻力，其传播速度约是黑火药的4倍，点燃发射药一致性好；③ 吸湿性小，这样在弹药储存、运输和使用过程中，就减少了环境对弹药性能的影响。因此，可燃点火管的点火药多采用奔奈药条，其基本配方是45%硝化棉、55%黑火药，外加1%中定剂。在高初速弹药中，奔奈药条点火药越来越得到广泛应用[23]。