发射药是枪炮等身管武器的能源组成部分,发射药的性能对于身管武器的发射威力、射击精度以及使用寿命等具有重要的影响。国内外研究表明,将ETPUE 应用于发射药中,不仅兼具高能和低易损性的特点,而且使发射药的加工性能和力学性能得到改善。目前,ETPUE 主要用于高能高强度发射药和高能低易损发射药的研制。
与传统的硝化棉基发射药相比,以ETPUE 为黏合剂的发射药具有诸多优点。自20 世纪80 年代以来,美国、德国、加拿大、荷兰、印度等国研究人员尝试将ETPUE 作为黏合剂引入发射药的配方之中,并从配方组分、能量性能、力学性能、燃烧性能、工艺可行性等方面探索开展了ETPUE 基发射药的研究。在发射药中应用较多的ETPUE 主要有PBT、BAMO-AMMO 和GAP 基ETPUE。ETPUE 作为发射药的黏合剂具有如下优点。
(1)由于ETPUE 具有良好的力学性能,极大改善了发射药的加工性能。
(2)能够方便地控制燃速。
(3)在制备发射药时不需使用溶剂,具有环境友好的特性。
(4)不需在配方中引入含能增塑剂,从而提高了加工和储存过程中安全性。
(5)发射药的储存不受环境中水汽的影响。(www.xing528.com)
(6)具有较高的能量和较低的燃温。
美国的ATK 公司对BAMO 共聚物基ETPUE 发射药开展了配方设计,计算了BAMO-AMMO、BAMO-GAP、CE-BAMO、BAMO-NIMMO 以及BAMO-PGN 基ETPUE 与RDX组成的发射药配方的能量示性数,并与传统的双基发射药进行了比较。计算结果表明,含有75%RDX 的BAMO 共聚物基ETPUE 发射药配方具有更高的火药力和较低的爆温。
Talawar 等也对BAMO-AMMO 基ETPUE 发射药的能量特性进行了计算,并与NC 基发射药进行了比较。结果表明,BAMO-AMMO 基ETPUE 发射药的火药力要高于NC 发射药,燃温低于NC 发射药。
对BAMO 基ETPUE 发射药的应用研究表明,由BAMO-AMMO 基ETPUE 与TEX/CL-20 组成的高能不敏感ETPUE 发射药配方,燃速在275.8 MPa 下由100 mm/s 可增至380 mm/s,火药力超过1 350 J/g。该发射药可采用双螺杆挤出工艺制成密度大于1.4 g/cm3的各种发射药药型(图8-20),美国计划将BAMO-AMMO 基ETPUE 发射药用于正在研制的“十字军”(Crusader)155 mm 榴弹炮模块火炮的装药系统(MACS)。
图8-20 BAMO-AMMO 基ETPUE 发射药
Michael 等人研究了以BAMO-GAP 基ETPUE 为黏合剂、针对M829E3 型120 mm 坦克炮设计的高能发射药的力学性能。TGD-019 发射药是以BAMO-GAP 基ETPUE 和RDX 为主要组分的新一代高能发射药,由美国ATK 公司制造。在常压、不同温度条件下,对其力学性能进行了测试。测试结果表明,以BAMO-GAP 基ETPUE/RDX 为基的TGD-019 发射药在常温和高温下表现出良好的力学性能,但在低温下由于变脆导致性能有所下降。TGD-043 和TGD-044 是以BAMO-AMMO 基ETPUE 和BAMO-GAP 基ETPUE 为黏合剂的枪炮发射药。利用DMA 对发射药的热力学性能进行了测试,结果表明ETPUE 基发射药TGD-043 和TGD-044 的玻璃化温度分别为-21 ℃和-32 ℃,软化点分别为78 ℃和77 ℃。而且,这两个配方的发射药也具有相似弹道性能,如火药力和火焰温度以及良好的安全性能。
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