在第二次世界大战以前,国内外在药筒上都没有进行相应的研究,大部分药筒是采用金属卷制。第二次世界大战初期,整体引伸药筒的开发与研制便成为国内外各个国家重点关注的内容之一。可燃药筒最早出现在第二次世界大战,是新发展起来的新型军械产品。可燃药筒主要是由含能材料和其他可燃性物质制成的,发射时在膛内燃尽,无废壳堆积,产生较少的有害气体,特别适用于坦克炮使用。从1950年开始,美国就对可燃药筒材料进行了大量的研究,直到1965年可燃药筒才正式被陆军采用。可燃药筒有许多优点,例如制造工艺较为简单,构成材料成本低廉,在作战时能够快速的生产大量弹药,并有利于炮弹的装填,极大程度的改善了作战人员作战环境,战略意义重大。79511
自从上个世纪六十年代美国成功用105mm穿甲弹模压半可燃药筒产品装备坦克炮以来,俄罗斯、法国、德国等国家也相继开展对可燃药筒的技术以及应用的研究,并且先后成功地开发出了模压可燃药筒、卷制可燃药筒、可燃传火管、硝基软片及其制品、热塑可燃药筒等系列产品。其中模压可燃药筒(含模块可燃容器)已经大量应用于美国、德国等北约国家105mm坦克炮、豹Ⅱ120mm坦克炮、155mm远程压制火炮模块装药等武器弹药装备中。德国和南非的模块装药比布袋式装药的性能要好,利用模块装药可使火炮的身管寿命提高1~2倍。德国莱茵金属公司DM72模块装药烧蚀性达2000个EFC,而且同时实现了可燃容器壳体与传火管一体化。俄罗斯ZC-19式152mm加农炮炮弹也采用了带金属底座的可燃药筒。卷制半可燃药筒已经大量装备俄罗斯以及部分东欧国家、中东国家T-72、T-80、T-90主战坦克125mm火炮弹药中。日本的75mm和105mm榴弹炮和美国的105mm榴弹炮也是采用的可燃药筒装备的。自二十一世纪以来,美国、德国等研制了热塑性可燃药筒,被成功装备在各种口径的迫击炮、小口径埋头弹、武装直升机无后坐力炮埋头弹药及轻武器弹药中。此外,弹药装药附件、导弹可燃点火具和汽车安全以及防化等诸多领域广泛应用硝基软片及其制品。论文网
根据国际情报信息,在可燃药筒的性能方面,美国可燃药筒的抗拉强度已达42MPa。俄罗斯的卷制半可燃药筒的强度比国内产品高20%、燃烧时烟雾更小。德国、美国等利用表面涂层技术大幅度的提高了产品的防霉、防潮性和耐候性能。美国、德国最新研制的热塑性可燃元器件,在耐高温、低敏感和憎水性等方面具有优越的性能,已经能够适用于各类高射速武器以及恶劣环境的使用要求,及陆、海、空不同身管的武器平台。此外,国外对可燃军械元器件的制造工艺技术的研发特别重视,在上世纪俄罗斯便已经实现了卷制可燃药筒的涂布、卷筒、切筒一体化,整个制造工艺过程实现了自动化、连续化,产品质量的一致性较好,应用范围广。国外已于上个世纪九十年代实现了可燃传火管(含传火药)、硝基软片及制品等其他类型可燃装药元件连续化、自动化工艺技术的突破,产品的质量一致性高,种类多,可实现复杂形状。美国、德国等特别重视模压可燃药筒的制造工艺技术的研究,制造工艺技术的研究主要集中在抽滤制毡、模压成型等关键工序。通过抽滤制毡工序连续精确的计量、关键工艺参数的自动控制和在线检测,提高抽滤制毡工序的产品质量,降低消耗,提高生产效率,提高本质安全。德国莱茵公司在模压可燃药筒连续化多工位成型技术方面具有领先优势。
以抽滤模压工艺生产的可燃药筒是现行模块装药中最常见的,提高可燃药筒强度的方式主要是增加粘结剂和纸纤维的含量,减少硝化棉的含量;加入增强组分进而提高其燃烧性能的方法也进行了大量的研究[1]。其中Deluca[4]研究的是以聚丙烯酸纤维增强的可燃药筒;Syal[2]等研究了以云母纤维增强的可燃药筒;KestusisG,Chesonis[5]等则提出在药筒外覆盖铝箔以提高力学强度的方法。Remaly[6]等将药筒制成夹层状,并在层中添加粒状火药以提高药筒燃烧性能。