低温应力加载方式对某型底火输出性能影响研究

金建峰，许 英，梁继文，李小柱，郭 鸿

（1. 中国华阴兵器试验中心，陕西 华阴，714200；2. 陕西联合能源化工有限公司，陕西 西安，710065）

对弹药在一定高温或者低温条件下进行保温再进行射击试验，是靶场鉴定武器弹药常采用的方法之一，目的是模拟弹药在使用过程中遭遇低温或高温等环境的状态，考核检验弹药的相关性能，以全面评价武器弹药的可靠性、安全性和环境适应能力。底火是弹药的最基本的火工元件之一，温度对底火的输出性能有很大的影响，也将影响着弹药的功能实现。针对靶场试验中存在超长时间保低温和间断保低温的问题，本文选取某型底火，研究持续和断续低温应力加载于底火上时底火输出性能的变化，以期望为弹药靶场超长时间保温的试验结果分析提供参考。

1 试验条件及方法

1.1 试验样品

选用某型桥丝式电底火。该型底火使用的药剂主要为A号起爆药和B号点火药，其中A号起爆药决定点火能力，B号点火药决定作用时间。

1.2 保温温度及保温方式

保温温度：（-40±2）℃。

保温方式：分为持续保低温，断续保低温。其中，持续保低温：将被试品放在低温环境中，持续保低温，分别在保温2d、10d、20d时，测试敏感参量各1组（以下简写为持续2d、持续10d、持续20d）；断续保低温：将被试品放在低温环境中，先保温2d或者保温4d，再取出并在常温下恢复2d，然后再在同样低温环境中保温2d或者保温4d，测试敏感参量各1组，（以下简写为断续2d、断续4d）。

1.3 试验设备、装置及测试仪器

高温箱：PH-201；低温箱：CH304C；数字示波器：DP04034；数据采集器：DEWE-800；程控稳压电源：6 575A；密闭爆发器：(25±2)mL。测试系统的组成框图见图1。

图1 试验系统框图Fig.1 Diagram of test system

1.4 灵敏参量及测试方法

依据GJB 736.8-90 火工品试验方法—71℃试验法 确定测试灵敏参量和单组样本数量。测试发火时间tfh，每组15发；测试最大点火压力Pm、作用时间tzy，每组 10发。最大点火压力和发火时间通过密闭爆发器测试P——t曲线并获得。其中，最大点火压力是P——t曲线上压力最大处；发火时间是从通电开始起至最大压力处对应的时间；作用时间是从通电开始至底火作用产生的光被测试系统中的光幕靶接收到的时间。

2 试验结果及分析

在持续、断续保低温后，测试底火相关参数，得到的试验结果见表1～3。

从表1～3中试验结果数据可以得出：

（1）对照该型底火的指标，底火的3个输出性能参数仍满足要求，未出现超出指标范围的值；

（2）持续保低温时，随着保温时间的延长，最大点火压力和发火时间略有增大，散布增大，作用时间变化则减小，散布变化也减小。

（3）断续保低温时，相对于最小保温2d，采用断续保温时，最大点火压力相对增大，散布也增大；发火时间变化不大，散布也不大；作用时间及其散布有增有减；

表1 最大点火压力试验结果Tab.1 Test results of max pressure of primer

表2 发火时间试验结果Tab.2 Test results of firing time of primer

表3 作用时间试验结果Tab.3 Test results of function time of primer

应用GJB 736.9-90中的火工品显著性检验方法，将持续保温10d、持续保温20d、断续保温2d和断续保温4d后的结果分别与保温2d后的结果做显著性检验，取α=0.05，检验结果见表4。

表4 显著性检验结果Tab.4 Results of significance test

根据表4可看出：相对最小保温时间下的底火输出性能参数，持续保低温后底火的最大点火压力、发火时间和作用时间未发生显著性变化；采取间断保温方式后，最大点火压力和作用时间，则易于发生显著性变化。

3 结论

（1）低温保温时间延长时，底火的主要指标参数仍可满足指标要求，但成组数据散布有增大趋势，这对底火贡献度较高的弹药成组检验的试验结果会有一定影响。

（2）底火在经历持续保低温后，相对于最小保温时间下的输出性能参数未发生显著性变化；而采取间断保低温后，其主要输出性能参数则易于发生显著性变化。

（3）最大点火压力影响点火的可靠性和安全性，发火时间和作用时间则主要影响射击速度，因此如因客观原因导致射击试验延迟时，可采取延长保温时间的方法来处理，而不宜采用间断保温的方法。

致谢

感谢西安庆华公司王乃文高工，赵亮高工对本文实验工作的帮助！

[1]峁诗松，周纪芗.概率论与数理统计[M].北京:中国统计出版社,2003.

[2]GJB 736.8-1990 火工品试验方法 71℃试验法[S].国防科学技术工业委员会,1990.