Key methods developed and used in the USSR and in the Russian Federation to determine the impact and friction sensitivity of energetic materials and explosives have been discussed. Experimental methodologies and instruments that  underlie  the assessment of their production and handling safety have been described. Studies of a large number of compounds have revealed relationships between their sensitivity parameters and structure of individual compounds and compositions. The range of change of physical and chemical characteristics for the compounds we examined covers the entire region of their existence. Theoreticalmethodology and equations have been formulated to estimate the impact and friction sensitivity parameters of energetic materials and to evaluate the technological safety in use. The developed methodology is characterized by high accuracy calculations and prediction of sensitivity parameters.

综述了固体推进剂的静态燃速、动态燃速和特定环境下的燃烧测试技术的研究现状以及各种燃速测试方法的特点，分析认为固体推进剂燃速测试技术的总体发展规律是由静态燃速测试逐步发展到动态燃速测试，在动态燃速测试的基础上出现了旋转过载燃速测试技术和压强瞬变条件下的燃速测试技术。现有燃速测试技术还用于测试固体推进剂常用高能添加剂的燃烧性能。提出了固体推进剂燃烧性能测试技术的发展方向：高压（超高压）燃烧性能测试技术、超低压（真空）燃烧性能测试技术、低温微重力环境下的燃烧性能测试技术等。附参考文献55篇。

介绍了以环糊精、碳纳米管、石墨烯、介孔材料为超分子主体的主客体含能复合物以及共结晶含能材料的最新研究进展，指出了用环糊精制备超分子含能复合物的缺陷，分析了碳纳米管、石墨烯、介孔材料用于制备高能钝感超分子含能复合物及共结晶含能材料的可行性和研究方法，展望了超分子化学方法在含能材料领域的应用前景。附参考文献54篇。

采用密度泛函理论，在B3LYP/6-31+G(d) 理论水平下，研究了3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8四氮杂双环［3.3.0］辛烷及其多硝基取代物的结构和性能；在简谐振动分析的基础上，求解了该类化合物的振动频率、红外光谱及273~1000 K内的热力学性质；采用Monte-Carlo随机算法预估了其密度；借助Kamlet-Jacobs公式预估了其爆热、爆速和爆压。结果表明，构型、密度及振动频率的计算值与实验值符合较好，其中2,4,6-三硝基取代物与2,4,6,8-四硝基取代物的爆速预估值分别为9.14、9.67km/s，爆压预估值分别为40.91、46.69GPa，满足了高能量密度化合物的标准。

运用量子化学方法研究了5,8-二硝基四唑并三嗪化合物的结构和性能。在B3LYP/6-311+G(2d)理论水平下，对其进行了几何优化及计算了电子密度、IR和NMR，以探究其电子结构性质和化学键本质，预估了密度、生成焓和爆炸性能等关键参数。结果表明，5,8-二硝基四唑并三嗪生成焓为497.64kJ/mol，密度为1.82g/cm3，其爆速和爆压分别为8.73km/s和33.97GPa，具有良好的爆炸性能，有望成为潜在的含能材料。

应用LS-DYNA有限元程序建立了模拟TNT爆炸的数值计算模型并进行了空爆冲击波超压等数值计算。通过数值计算结果与经验公式和试验数据的对比分析，验证了计算模型和参数取值的可信性。基于数值计算结果，分析了炸药材料参数、TNT药量、单元网格密度、建模方式、空气域形状和炸药形状等参数变化对爆炸冲击波超压的影响。结果表明，与试验结果相比，数值计算结果可以作为爆炸冲击波超压的下限值，而Henrych公式、Sadovskyi公式和GB6722-2003公式给出的是超压的中位和下位值；炸药材料参数的取值、单元网格密度和炸药形状对数值模拟结果的影响与比例距离相关，比例距离小于2.0 时，不能忽视其影响；冲击波超压会随TNT药量的增加而小幅度增加，但建模方式和空气域形状对数值计算结果的影响可以忽略不计。

以1H，4H-6-硝基吡唑［4,3-c］并吡唑-3-羧酸为起始原料，经过一步脱羧硝化反应得到1H,4H-3,6-二硝基吡唑[JP]［4,3-c］并吡唑（DNPP），收率76.7％，然后与硝酸铅、3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪反应合成了DNPP碱式铅盐（Pb-DNPP）与DNPP的3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪含能离子盐（DHT-DNPP）。采用红外光谱、¹H NMR、¹³C NMR、质谱及元素分析等对其结构进行了表征，利用DNPP质谱裂解碎片信息，探讨了热解反应机理，揭示了其裂解微观反应过程。采用DSC和TG-DTG法研究了DNPP及其两种盐的热行为。结果表明，DNPP、Pb-DNPP和DHT-DNPP的放热分解峰分别为256.4、319.1和174.3℃，显示Pb-DNPP比DNPP和DHT-DNPP有更好的热稳定性

参考变壁厚药型罩和双层药型罩的结构优点，根据能量利用的观点提出了一种新型变壁厚双层药型罩，采用正交实验及AUTODYN有限元软件对药型罩的结构参数进行优化并通过试验进行了验证。数值计算结果表明，在同等装药量下，由变壁厚双层药型罩形成的侵彻体的性能要优于由变壁厚药型罩或双层药型罩形成的侵彻体的性能。与常用的等壁厚单层药型罩相比，射流头部速度增大559m/s，射流质量基本不变，铜的利用率提高了19.1%。由变壁厚双层药型罩形成的侵彻体可以提高战斗部的侵彻能力，同时也有利于节约昂贵的金属材料。

为评估与表征活性材料在撞击作用下的能量释放特性，基于VCC实验方法，对动态能量释放特性的测量装置进行了改进，建立了活性材料动态能量及反应效率与准静态压力的函数关系，并针对3种典型活性材料进行了验证。利用压力传感器和高速摄像机获取活性材料发生撞击反应后容器内的准静态压力及火球的变化过程，根据最大准静态压力值计算了活性材料释放的比化学能和反应效率。结果表明，在实验条件及配方相同的条件下，所获得的比化学能及反应效率的一致性均较好，证明该方法可靠。

为量化应变率效应对PBX炸药力学性能的影响，引入动态增强因子的概念。以PBX 9501炸药为研究对象，总结并收集了其在不同温度和不同应变率下的压缩强度和拉伸强度数据，利用WLF时温等效原理将不同温度下的数据换算成室温条件对应应变率下的值，补充了缺少的强度数据。基于实验数据，分别拟合了PBX 9501炸药压缩强度和拉伸强度的动态增强因子的预测公式。结果表明，随着应变率的变化，PBX 9501炸药的压缩强度和拉伸强度在双对数坐标下均呈现双线性增长趋势，但是压缩强度和拉伸强度的变化趋势是不同的。在给定的应变率范围内，压缩动态增强因子的最大变化值超过40，而拉伸动态增强因子的最大变化值小于10。用这些经验公式, 可预测不同应变率下PBX 9501炸药的强度变化，便于工程应用。

为研究乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）对RDX基含铝炸药性能的影响，在A-IX-II炸药中添加EVA制备了含铝PBX炸药。用分子动力学（MD）方法计算了黏结剂EVA与A-IX-II炸药各组分的结合能以及作用方式、A-IX-II炸药及含铝PBX炸药的力学性能。计算结果表明，EVA与A-IX-II炸药各组分的结合能均大于0，相互作用力以范德华力为主；EVA能够显著提升A-IX-II炸药的力学性能，使其弹性模量从20.58GPa升至33.27GPa。对A-IX-II炸药和含铝PBX炸药进行了静态力学性能试验，计算结果与试验结果一致性较好。

以3,4-二硝基吡唑（DNP）为原料，通过甲基化制备了1-甲基-3,4-二硝基吡唑（MDNP），采用熔点测定、红外光谱、核磁共振等对目标产物结构进行了表征。室温下培养了MDNP的单晶，用X-射线四圆衍射仪测定了其单晶结构，用DSC法研究了MDNP的热性能，用Kamlet公式计算了MDNP的爆速和爆压。结果表明，该晶体属单斜晶系，空间群P 2 1/n，晶胞参数为a=0.7263nm，b=1.5143nm，c=1.0368nm，V=1.1234nm3，Z=4，D=1.480g/cm3，F(0 0 0)=520。MDNP有良好的热稳定性，爆速和爆压分别为6.14km/s、17.0GPa，是具有潜在应用价值的含能材料。

采用小落锤加载装置和自行设计的剪切装置研究了含AP及不含AP的两种炸药装药在剪切加载下的动态响应特性，分别采用高速摄影和扫描电镜记录了装药动态响应过程和晶体的微观状态。结果表明，含AP炸药装药的临界点火阈值为1.0m，不含AP炸药装药的临界点火阈值为1.2m，表明AP的加入使整个炸药装药变得敏感；炸药药柱在加载作用下主要经历冲击、塑性流动、剪切、飞散、反应等阶段；剪切加载后的AP晶体损伤以剪切变形和穿晶断裂为主，而RDX晶体以塑性变形和破碎为主，差异主要与AP晶体的力学强度较低及没有明确的熔点性能有关。

为测定含能化合物2，4-二硝基苯甲醚 (DNAN) 样品中的痕量离子，用离子色谱法对DNAN样品中的离子进行了定性和定量分析。结果表明，用该方法能够检测出样品中的8种痕量离子Li+、Na+、NH+4、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO-3、SO2- 4 ，质量浓度分别为13.2348、70.4080、15.3270、83.2659、154.1580、156.4740、21.6544、210.3100μg/mL。该方法具有快速检测和定量可靠的优点。

采用量热仪、燃速仪、PDSC分别研究了含不同粒度和含量Al粉的高燃速AP/CMDB推进剂的爆热、燃烧性能与热分解特性。结果表明，推进剂爆热与Al粉的含量成正比；Al粉质量分数为0～8%时，对推进剂燃烧性能无明显影响；Al粉粒度由14μm减小至5μm时，推进剂爆热降低40J/g，热分解放热量增加107J/g，7～10MPa压强下推进剂燃速提高1～1.8mm/s，7～22MPa下压强指数由0.56降至0.50；当Al粉（质量分数3%）粒度减小为150nm时，推进剂的爆热降低93J/g，热分解放热量增加343J/g，18～22MPa压强下的燃速提高2～3mm/s。

为评价TATB基含铝炸药的作功能力，通过ANSYS-LSDYNS软件，采用Lee-Tarver点火增长三项式模型模拟含铝炸药的圆筒试验，获得了含铝炸药的JWL状态方程及反应速率参数。利用激光位移干涉仪研究了不同铝粉尺寸的含铝炸药加速铜飞片的能力，用数值计算验证了标定的圆筒试验参数。结果表明，粒径较小的铝粉能够使铜飞片获得更大的自由面速度，加速铜飞片的时间缩短，表现为粒径2μm铝粉的含铝炸药反应时间比粒径10μm铝粉的含铝炸药缩短13.6%。计算值与试验结果吻合较好，表明圆筒试验得到的爆轰产物参数是有效的。

为研究DNTF对CMDB推进剂力学性能的作用机理，通过分子动力学模拟方法建立了NC纯物质和NC/DNTF共混物分子模型，研究了DNTF对NC塑化过程中微观结构的影响，采用拉伸试验研究了DNTF对CMDB推进剂力学性能的影响。结果表明，DNTF与NC分子形成氢键，使NC内分子的氢键减弱，NC分子的刚性降低；加入DNTF后，DNTF-CMDB推进剂的抗拉强度降低、延伸率增加；20℃时延伸率由8.69%增加到33.6%，50℃时延伸率由14.86%增加到45.6%。分子动力学模拟计算结果与拉伸试验结果一致。

用叠氮硝胺（DIANP）替换硝基胍(NQ)发射药中部分（质量分数6%）硝化甘油（NG）制备了一种含叠氮硝胺的硝基胍发射药。通过高压差示扫描量热法、爆发点试验、甲基紫试验、真空安定性试验和热加速老化试验研究了DIANP对NQ发射药热行为的影响，用Kissinger方程和Ozawa方程计算了发射药样品分解反应的表观活化能（Ea）。结果表明，少量DIANP使NQ发射药的热安定性稍有改善；Kissinger方程和Ozawa方程计算NQ发射药的Ea值分别为327和318kJ/mol，含DIANP的NQ发射药的Ea值分别为196和194kJ/mol，两者的等动力学点（Tik）为172.9℃，表明DIANP能够降低NQ发射药高温下的分解反应速率，即DIANP在一定程度上可以调节NQ发射药的燃速。根据温度系数法预估的含DIANP的NQ发射药和NQ发射药在30℃下的安全贮存寿命分别不少于31年和23年，表明加入少量DIANP可延长NQ发射药的安全贮存寿命。

为评价环境湿度对AlH3稳定性的影响，采用干燥器平衡法及动态吸湿性分析法研究了AlH3的吸湿水解过程，获得AlH3的等温吸湿曲线以及不同温度下的临界相对湿度（CRH）。采用扫描电镜（SEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）及有机元素分析仪对不同环境湿度下的AlH3及其水解产物进行表征。结果表明，在环境湿度小于临界相对湿度的条件下，AlH3的稳定性较好；当环境湿度大于临界相对湿度时，AlH3会发生明显的水解反应，并在晶体表面逐渐生成Al(OH)3，同时AlH3的临界相对湿度与环境温度呈反比。