注装法装药技术综述

於崇铭，田丰，刘少坤

专论综述

注装法装药技术综述

於崇铭1，田丰1，刘少坤2

（1.空军勤务学院航空弹药系，江苏徐州221000；2.空军驻624厂军代室，黑龙江哈尔滨150000）

作为经典装药方法之一的注装法，因为工艺简单，容易实现，长期以来一直作为主要的装药法，并在此基础上衍生了很多其他装药技术。通过分析注装法的原理、特性，结合国内外对注装法的研究现状，对注装法的发展进行展望。

注装法；装药技术；发展

在弹药生产的过程中，处于核心位置的就是弹药的装药环节[1]。为了确保弹药具备较为可靠的安全性和发射后的威力，就必须严格把控装药环节；现有装药技术主要有三大类。一种是以注装法和球注法为代表的熔铸法，通过将固态炸药加热成熔融状态，注入弹体内，待冷凝后形成药柱；另一种是以压装法和螺旋装药法为代表的压力装药法，在冲机压头或螺旋杆端面的加压下，使之成为一定形状的药柱；塑态装药法则结合了这两种装药技术，使炸药处于塑态状态，在外力作用下将炸药装入弹体，然后炸药再变成固体的装药技术方法。

装药技术过程中出现问题会影响装药的安定性，从而影响弹药运输、贮存、发射过程中的安全性[2]。为保证弹药性能的优良，通常需使用高能炸药来对其战斗部进行装填，并且对所装填药的质量要求甚高。弹药装药出现问题，不仅会影响勤务处理的效率和安全，还会对作战使用构成威胁。注装装药法仍然是目前使用较为广泛的一种装药法。本文通过对注装法装药原理进行阐述分析，并提出新型改进工艺，为国内采用注装法装药的弹药装药建议，保证装药的效率和安全，同时也为弹药安全运输打下基础。

1 注装法

注装法早在第一次世界大战时期就已经开始使用[3]。注装法是一种液态冷凝装药法，不需要复杂的设备即可生产，所以在大批量装药时就独具优势。注装法通过将固态的炸药进行加热、熔化，经过一定技术处理之后，倒注入弹药壳体或者对应的模具中。一段时间后，液态药冷凝为具有一定性能的固体药柱。

由于是将炸药加热至熔融状态进行装药，所以说无论所装弹药壳体多么不规则，铸件构造有多复杂，都不受任何限制，能够得到密度均匀，紧固牢靠的药柱。另外，注装药可以用两种或两种以上的装药来组成混合炸药进行注装，使炸药的应用种类增加，保证弹药在打击不同目标时的作战需求。注装法装药技术应用十分广泛，常用于装药量相对较大的弹种，如火箭弹、航空爆破炸弹、榴弹炮弹以及一些后膛用的破甲弹等，是一种极为重要的装药方法[4]。

但是，在装药过程中，因为有三个变化过程，致使注装法也存在一些问题。

（1）物态变化。固态炸药先经过高温加热成熔融状态，然后熔态炸药结晶凝固成固态药柱。

（2）热量变化。熔融炸药凝固成药柱的过程中，释放结晶热量。炸药的导热比较差，所以释放热量的时间长。

（3）体积变化。熔态炸药在冷却凝固过程中体积会收缩。

因为这三类变化，使注装法装药过程中不易控制，受人为因素的影响较大。一旦装药出现人眼难以识别的问题，弹药发射的时，其发射人员和载机或其他载体将会受到很大程度威胁；炸药熔化、结晶凝固所花费的时间比较长；在炸药进行加热熔化的过程中，部分挥发性气体，如三硝基甲苯粉尘等，对人体健康的影响较大。此外，药柱经过长时间贮存后，或者环境温度有显著变化的情况下，弹内药柱会整体向内收缩，从而药柱和弹体内表面之间形成气体间隙。运输、搬运的过程中，在振动和冲击的作用下，使弹药装药处于活跃晃动状态，影响弹药的安全性[5]。

2 新型装药技术

为了解决注装药存在的一些问题，国内外研究人员都对其进行了深入探讨和改善。

（1）改进配方

我国兵器淮海工业集团对注装药流程技术进行了优化。针对常规注装药技术存在的工序繁琐、原料利用率低等问题，在低频炸药新配方中取消了起熔融黏合作用的提纯地蜡，取而代之的是胶，不需要加热融化就能实现炸药及添加剂的混合和黏合，不需要新添设备及工装就能实现注药，技术简单，容易实现，大大缩短了产品的研制周期，降低了试制成本。

（2）加压注装

注装法装药过程中，液态的炸药凝固时要对外释放热量，通过弹壁以及药与空气接触的表面传走，且一般是在最外面开始凝固。已经凝固成型的药柱导热性很小，内层熔融状态热量不能及时释放，所以凝固缓慢。另外，由于相变的存在，装药体积会出现明显的收缩，如果没有外来的液体物质进行填充，就容易产生间隙。加压注装，就是对熔融状态的炸药，利用物理学中压力增加，熔点升高的规律，来使炸药达到凝固的目的。由于熔融炸药各处受到的压力基本相同，所以整个体积基本同时凝固，相对普通注装法，其凝固时间肯定缩短，而且加压熔铸，药柱的密度会更大，不会产生过多间隙和裂纹。

（3）球注法装药

球注法装药是将熔融状态的TNT等悬浮炸药预先烧注成药球，然后依据相关的流程，将预先浇注的药球装入弹体内部，再将与药球相同成分的液态炸药加入到待装的弹体中，经一段时间炸药冷凝，形成结构均匀的药柱。与注装法装药技术相比，球注法装药主要有以下几点优势：

1）炸药凝固更为迅速。

2）降低了装药过程中炸药凝固时孔隙、瑕疵的产生概率。由于药球的外表面形状均匀，表面张力一致，并且一次性将药球注入到弹体内，也会使熔融状态炸药凝固的收缩量得到一定程度上的补充，不易产生分散的缩孔，装药质量更高。

3）注药过程更为高效。注装法在对大（中）口径的弹体注装时，要使用冒口漏斗并且分次注装，因此要实现自动化控制，相对比较难；而球注法采用一次注药及加药球，生产过程无需进行搅拌，药球也是模块化、统一化生产，因此很大程度上缩短了生产周期，操作简单，能够保证安全自动化生产的进行。

3 注装装药技术发展趋势

注装法是我国目前相对来说，应用最为广泛的高能炸药装药方法，但由于其自动化生产的程度低，人工影响因素较大，使注装法装药的效率一直难以提升；另外，从装药质量上来看，在利用注装法装药的过程中，要防止产生裂纹、气孔之类的孔隙出现，可采用离心装药，真空振动装药等方式进行弥补。综上所述，结合国外的最新研究进展，未来注装药的发展将更加注重注装装药的自动化技术，并在提高装药质量有所改善：

（1）优化注装药流程

通过技术的改进，在炸药熔融、装药、冷却的过程中，实现全自动化，以满足未来大规模作战下的需求。在这一过程中，对生产线的要求就更为苛刻。最关键的是，自动检测技术和操纵控制技术。自动检测的内容包括对炸药熔融的监测、装药的密度和冷凝效果，自动操纵控制技术则覆盖全方面，从而提高效率，实现生产自动化。

（2）离心装药

在对战斗部灌入熔融的炸药后，将其置于离心机上旋转冷却[6]。在这期间，由于重力和离心力的原因，药浆中的高能炸药，如黑索金或者奥克托今加速向弹的底部沉降。离心装药可分为垂直离心和悬臂式离心。垂直离心，即将弹体垂直放在离心机上，使弹体与离心机进行同轴旋转；悬臂式离心，即把弹体悬挂在离心机上，这样弹体几乎呈水平状态围绕离心机旋转。悬臂式离心法能使弹内黑索金的含量提高到70%以上。

（3）筛网式压力浇注技术

德国MBB公司的斯洛本豪森工厂在“米兰”、“霍特”弹药的战斗部装药采用的是筛网式压力浇注技术。弹体装药后，先在95℃的保温箱内保持45 min，使药浆中的黑索金自由沉降，然后，将弹体放在连续挤压机上挤压。这样，弹内黑索金的含量可增加到73%，装药密度也能得到提高。

（4）真空振动法

真空振动，即在熔融、浇注、冷却的全过程中，在真空环境下，通过振动，来进行装药。采用真空的原因，主要是在融化、浇注炸药的过程中，会带进一定的气体；另外，振动可以加速气泡上升和排除孔隙的有效措施。

4 结束语

注装法作为一种较为经典的装药法，与压装法、螺旋装药法以及压装法相比，虽然有着无可掩饰的缺点，但也有着无可企及的优势，并不会被完全取缔。随着科技的进步，国防建设的需要，该项技术会不断得到完善。

[1]李学岭.关于战斗部装药方面的研究[J].科技创新与应用，2012，7（上）：47-48.

[2]王世英，胡焕性.炸药装药技术对发射安全性的影响[J].火炸药学报，2004，26（1）：20-23.

[3]张金勇，胡双启，曹雄.两种新型装药工艺[J].工业安全与环保，2006，32（4）：56-58.

[4]段爱梅.一种热塑态真空振动装药工艺[J].兵工自动化，2012，31（4）：21-24.

[5]黄凤军，赵晋宏.国外炸药装药新技术的发展[J].水雷战与舰船防护，2013，21（2）：55-58.

[6]张军，李芳，张敏敏，等.某注装药流程工艺优化[J].科技致富向导，2015（8）：295-297.

Review of Note Method

YU Chong-ming1，TIAN Feng1，LIU Shao-kun2
（1.Department of Aviation Ammunition Air Force Logistics College，Xuzhou Jiangsu 221000，China）（2.The Military Representative Office of Air Force in 624 Factory，Harbin Heilongjiang 150000，China）

Note method，as one of classical charge method because the process is simple，easy to implement，as the main loading method for a long time，and derived a lot of other charge on the basis of this technology.In this article，through analyzing the principle of injection method，feature，combined with domestic and foreign research status of injection method，on the development of injection method was discussed.

note method；charge technology；development

TJ410.5

A

1672-545X（2017）07-0095-02

2017-04-19

於崇铭（1992－），男，江苏南通人，在校研究生，研究方向为弹药铁路运输安全。