为了阐明含能配位聚合物（Energetic Coordination Polymers，ECPs）结构与其性能的关系，分别从ECPs结构中的电荷状态和潜在应用两方面综述近几年发表的研究成果。在叙述中性离子、阳离子和阴离子ECPs时，又按照配体进行分类，综述了配位聚合物的晶体结构，及其密度、热稳定性、能量和感度等性能参数，归纳了ECPs结构与性能的关系。按照配位聚合物的结构特点和性能，探讨了其作为起爆药、炸药和燃速调节剂的潜在应用。分析了相关研究中未解决的问题，包括高金属含量导致能量降低、密度泛函方法计算的能量值的可靠性、尚无系统研究实测能量值等。提出今后的研究重点应是按照应用方向开发性能优良的ECPs。附参考文献50篇。

The desire for increased performance from guns is driving the charge designer towards charges that present challenges to numerical modelling. There is a pressing need for accurate, validated ignition and combustion models that can be used to predict the performance of advanced charges and ensure pressure waves are not developed or, if they are, then they can be managed. This paper describes efforts to model complex charge designs using a two-dimensional axi-symmetric multi-phase flow internal ballistics model.

以5类RDX为例，对不同RDX含量的双基发射药在20℃和50℃下进行抗压性能、抗冲击性能及其黏结剂表面能的实验研究，拟用界面微观参量表征非均质发射药宏观力学性能。结果表明，可通过测算黏结剂与RDX间界面能与黏附功，定义微观参量“单位质量界面黏附能”来表征宏观力学性能，并得出此黏附能与对应含量RDX发射药的力学性能参数（屈服应力、体积变形冲击功）之间可由方程b=a+be^-x/t拟合。

为了研究炸药成型药柱和粉状炸药撞击感度的差异，利用炸药药柱撞击感度试验装置，对5~10g量级的3种炸药药柱（TNT、Tetryl和钝化RDX）进行了撞击感度试验，分析了炸药种类、药柱高度和药柱温度对炸药药柱撞击感度的影响。结果表明，炸药药柱和粉状炸药的撞击感度趋势基本一致，但炸药药柱的撞击能（E₀）明显大于粉状炸药，对于TNT、Tetryl和钝化RDX 3种炸药，炸药药柱的撞击能与粉状炸药的临界撞击能之比（E₀/E₅₀）在2.6~4.9之间；随着药柱高度由10 mm增至20 mm，Tetryl药柱撞击感度下限（H₀）由40 cm增至105 cm；药柱的温度也对炸药撞击感度有显著的影响，随着药柱温度由-40℃升至70℃，JO-8药柱撞击感度下限（H₀）由30 cm升至50 cm；炸药药柱的撞击感度由炸药原材料、炸药药柱的物理与化学性质等多个因素决定。

为研究热刺激强度对DNAN基熔铸炸药烤燃试验的热反应规律，利用自行设计的烤燃试验装置，采用多点测温烤燃试验，在升温速率0.055、1.0、2.0 K/min下对该炸药进行了烤燃试验。建立了炸药烤燃计算模型，分别模拟计算了升温速率0.055、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 K/min下的烤燃响应情况。结果表明，升温速率对DNAN基熔铸炸药的相变温度、响应温度、点火位置都有较大影响；升温速率为0.055 K/min时，炸药发生相变和响应时的温度较低，点火区域位于药柱中心；升温速率为5.0 K/min时，炸药发生相变和响应时的温度较高，而点火区域位于药柱上、下两端环状区域；随着升温速率的增大，炸药的响应温度不断升高，相变时的温度呈对数增加。

为了解加入含能钝感剂2，6-二氨基-3，5-硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）对RDX基浇注炸药热安全性的影响，根据LLM-105的不同含量和晶型，建立了含LLM-105的RDX基浇注炸药二维细观模型。利用有限元方法，考虑LLM-105和RDX的自放热反应，模拟了不同工况下边界升温速率为6 K/min的点火行为，分析了含LLM-105的RDX基浇注炸药点火响应规律。结果表明，在持续稳定的加热条件下，浇注PBX炸药匀速升温，RDX先于LLM-105分解放热导致炸药发生毫秒级点火响应；在浇注PBX炸药模型中增加LLM-105含量后，点火源数量减少至10个，点火延滞时间延长至1 926 s；细化后无棱角且粒径小的LLM-105颗粒有利于提高RDX基浇注PBX炸药的热安全性。

以均三甲苯为原料，经溴甲基化反应、氧化反应、缩合反应、脱氢氧化反应合成了含能固化剂2，4，6-三甲基间苯二腈氧化物，总收率42%；利用红外光谱、¹H NMR、¹³C NMR及元素分析等方法对目标化合物和中间体的结构进行了表征；利用DSC分析了2，4，6-三甲基间苯二腈氧化物的热分解性能；探讨了溴甲基化和氧化反应的机理，确定了合成2，4，6-三甲基间苯二腈氧化物的最佳工艺条件。结果表明，当氧化反应时间为3 d，缩合反应的催化剂为NaOH，脱氢氧化反应NaClO摩尔量为43 mmol时，合成的2，4，6-三甲基间苯二腈氧化物产率最高，为73%；2，4，6-三甲基间苯二腈氧化物的腈氧基团相对比较稳定，100℃才开始分解，在室温下即可固化液体聚丁二烯橡胶。

为降低模压可燃药筒的初始燃烧速度，采用叠氮类热塑性弹性体BAMO/AMMO和BAMO/GAP分别对模压可燃药筒进行表面涂覆处理，并通过密闭爆发器试验及抗拉强度试验，研究了两种叠氮热塑性弹性体对可燃药筒定容燃烧性能和力学性能的影响。结果表明，经BAMO/AMMO和BAMO/GAP处理后的药筒在高温（50±2）℃、常温（25±2）℃及低温（-40±2）℃下密闭燃烧结束时间明显延长，燃烧初始速度和最大压力梯度下降；燃烧残渣质量相当，火药力和常温力学强度略微下降；常温下，BAMO/AMMO和BAMO/GAP涂覆的药筒燃烧结束时间较未处理药筒分别延长134%和22%，最大压力梯度分别降低52.3%和5.1%，表明用BAMO/AMMO和BAMO/GAP对可燃药筒进行表面处理，可有效降低药筒的初始燃气生成速率；常温下，BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的抗拉强度分别为25.82和26.46 MPa，与未处理药筒相比力学性能略微下降。

针对目前爆炸复合炸药存在的问题，采用玻璃微球作为敏化剂和稀释剂，通过改变玻璃微球尺寸与含量，利用电测法测量爆速，研究其对乳化炸药爆轰性能的影响；制备爆速为2 530.5 m/s的蜂窝结构乳化炸药，分析了玻璃微球尺寸和含量对乳化炸药密度及爆速的影响；然后进行铜/钢爆炸复合，再通过金相显微镜（OM）观察复合板界面的结合性能。结果表明，小尺寸（粒径为5~100 μm）玻璃微球的敏化效果和调节爆速效果均比大尺寸（粒径为70~200 μm）玻璃微球的要好；乳化炸药的玻璃微球质量分数小于1%或者大于40%时，均会发生拒爆现象；小尺寸（粒径为5~100 μm）玻璃微球的质量分数在5%~30%时，随着玻璃微球含量的增加，乳化炸药爆速从4 915 m/s降至1 923 m/s，密度从1.14 g/cm³降至0.70 g/cm³；爆速2 530.5 m/s的铝蜂窝结构炸药临界厚度为9 mm，蜂窝板可以降低乳化炸药的临界直径；铜/钢复合板界面呈小波状，具有良好的结合质量。

利用自行设计的烤燃试验装置，采用多点测温方式，以1.0℃/min的升温速率对3种不同装药尺寸的DANA基熔铸混合炸药进行慢烤，测量烤燃弹的温度变化，以此为基础，建立烤燃弹的计算模型，利用FLIENT软件对不同装药尺寸的烤燃弹进行了数值模拟，研究装药尺寸对DNAN熔铸混合炸药烤燃响应特性的影响。结果表明，约束条件和升温速率不变时，装药尺寸对DNAN基熔铸混合炸药的响应温度有明显影响，装药直径为19 mm的烤燃弹在升温速率1.0℃/min下，当长径比小于4时，炸药的响应温度随长径比增大呈指数降低趋势，同时响应时间随装药尺寸增大也呈指数衰减；当长径比大于4时，炸药的响应温度趋于恒定，响应时间也基本不变。在升温速率不变时，DNAN熔铸炸药的相变温度与尺寸无关，在1.0℃/min升温速率下的炸药点火位置均在药柱中心，点火区域与装药尺寸呈几何相似。

以二氯乙二肟、二甲基甲酰胺、叠氮化钠、盐酸羟胺和硝酸锆等为原料，采用络合沉淀法合成了高能钝感的Zr（BHT）₂燃烧催化剂；利用差示扫描量热法（DSC）和热重法（TG）研究了不同升温速率下Zr（BHT）₂的热分解性能；分别利用Ozawa法和Kissinger法计算其表观活化能（E_O和E_K）和指前因子（A_k），得到其热分解动力学参数、热分解机理函数、热爆炸温度和热力学性质；测试了其撞击感度和摩擦感度。结果表明，Ozawa法和Kissinger法计算得到Zr（BHT）₂的表观活化能分别为150.51和152.15 kJ/mol，热分解过程符合Avrami-Erofeev方程；自加速分解温度和热爆炸临界温度分别为497.63和530.71 K；热分解自由能（ΔG^≠）为122.04 kJ/mol，活化焓（ΔH^≠）为147.88 kJ/mol，活化熵（ΔS^≠）为50.27 J/mol。感度测试结果表明，Zr（BHT）₂燃烧催化剂对撞击和摩擦均钝感，安全性较高。

通过构建NG、GAP及GAP/NG共混体系模型，采用分子动力学模拟方法，对GAP/NG体系分子间作用力、分子间径向分布函数及O-NO₂键长分布变化进行了分析；分别用理论和实验方法研究了GAP对NG分子间相互作用和CMDB推进剂机械感度的影响。结果表明，在GAP存在条件下，NG分子间作用力明显减弱，从而减小了受外界刺激时NG分子间的内摩擦；GAP塑化后使整个体系产生明显的黏弹性，可以在NG体系受到冲击作用时起到一定缓冲作用；GAP使NG分子中O-NO₂的平均键长和最大键长分别从1.74 nm和1.77 nm，降低至1.65 nm和1.71 nm，从而使O-NO₂键在受到外界刺激时更难断裂；添加质量分数3% GAP的HMX-CMDB推进剂的撞击感度H₅₀由18.5 cm提高至30.2 cm，摩擦感度P由76%降至52%，表明GAP可以有效降低CMDB推进剂的机械感度。

为了实现固体推进剂药柱结构完整性的快速评估，首先从推进药柱的动态模量入手，建立了一种动态载荷作用下药柱等效模量快速实时评估方法；然后提出了温度应变系数和压力应变系数的概念，建立了动态载荷工况下药柱等效应变和等效应力的计算模型，可得到药柱内部危险位置在各个时刻的等效应变、等效应力的变化情况；并与基于线黏弹性理论的有限元模拟计算结果进行了对比。结果表明，两种计算方法得到的3种固化降温曲线下，药柱危险位置的等效应变和等效应力的最大差值分别为4.60%、4.74%；3种点火增压曲线下药柱危险位置的等效应变和等效应力的最大差值分别为1.93%和1.23%；且该评估方法计算所需时间大大减少，可用于固体推进剂药柱结构完整性的快速评估。

为提高发射药涂覆层在低温环境下的力学强度，选择醋酸丁酸纤维素（CAB）和TiO₂粉末作为钝感剂，分别按照不同比例与三胍-15药片（主要组分为NC和NG）混合，用醇酮溶液（乙醇与丙酮体积比为1∶1）配制成涂覆液，进而制成拉伸样品进行拉伸试验，来比较涂覆层与发射药的黏结强度，并通过三维视频观察分析涂覆位置断裂情况；采用端面局部阻燃（阻燃位置为发射药的端面，且发射药内孔保持通气状态）的方法，利用喷涂工艺制备得到涂覆发射药，并进行了密闭爆发器试验，比较分析了不同钝感剂配方涂覆的发射药在不同温度下的L-B曲线。结果表明，在-40℃时，含有TiO₂的涂覆层力学强度较差，在TiO₂质量分数为35%时达到相对最大值7.871 MPa；而含有CAB的涂覆层黏结强度有所提高，在CAB质量分数为35%时达到9.970 MPa。采用CAB作为钝感剂的涂覆发射药在-40℃下的燃烧渐增性相比采用TiO₂时提高了9.278%。

选用制式发射药进行了子弹撞击、破片撞击和空心装药射流撞击试验，研究了钢和可燃药筒的强、弱两种约束条件对发射药在机械冲击作用下敏感特性的影响。结果表明，在子弹撞击和破片撞击的高速机械冲击作用下，约束条件对发射装药的敏感特性响应结果影响明显；强约束条件下发射装药发生燃烧或爆炸响应，弱约束条件下发射装药无响应或发生燃烧响应，在空心装药射流的最强机械冲击作用下，约束条件对发射装药的敏感特性响应结果无明显影响，弱、强约束条件下发射装药的响应结果一致；在发射装药壳体上设计容易泄压的薄弱环节有利于降低发射装药受到意外机械冲击作用时的反应剧烈程度。

为了研究RDX粒度对改性单基药性能的影响，采用溶剂法挤压成型工艺，制备了含不同粒径（0.5、7.6和100 μm）RDX的改性单基药；通过密闭爆发器试验测试了改性单基药的燃烧性能；采用万能材料试验机、简支梁式抗冲击试验机测试了改性单基药的力学性能；并通过扫描电镜观察了冲击断面，分析了改性单基药的破坏机理。结果表明，当RDX质量分数为10%时，改性单基药的燃速随着RDX粒度的增大而增大；小粒径RDX（0.5与7.6 μm）改性单基药燃烧稳定，当RDX粒径增至100 μm时，改性单基药在60 MPa附近的u-p曲线出现转折，燃速压力指数突变，燃烧不稳定；改性单基药的抗压强度与抗冲击强度随着RDX粒度的增大而降低；RDX粒度显著影响发射药样品的断裂模式；当RDX粒度较小时，改性单基药的抗冲击强度主要受RDX颗粒与NC基体的界面黏结强度影响；当RDX粒度增大后，单基药的抗冲击强度主要受RDX颗粒的自身强度和其与NC基体的界面黏结强度共同影响。

针对弹体斜侵彻弹道发生偏转的问题，建立了战斗部侵彻多层混凝土靶的计算模型，计算了攻角-4°～4°和着角0°～30°范围的侵彻弹道轨迹和弹道参数；讨论了攻角、着角对弹道偏转的影响规律，并通过多层靶的侵彻实验，验证了计算模型的正确性。结果表明，攻角和着角都会使弹道发生偏转，当攻角引起的弹道偏转与着角引起的偏转方向相反时，就会抑制侵彻弹道的偏转；当二者引起偏转的方向相同时，就会激化弹道的偏转；当着角与攻角方向相反时，若着角与攻角的数值大小满足5~10倍的关系，则可能使侵彻弹道偏移位移达到该着角条件下的最小值。

在保证半球形药型罩开孔大、开孔均匀的优势前提下，为了提升半球形药型罩的侵彻能力，设计了一种新型圆柱-半球结合药型罩；采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对半球形药型罩、圆柱-半球结合药型罩聚能侵彻体的成形过程及对45号钢板的侵彻过程进行数值模拟，并分析了两种聚能侵彻体的头尾部速度、拉伸长度等参数以及对45号钢板的侵彻能力。结果表明，在相同装药结构下，与半球形药型罩相比，圆柱-半球形药型罩形成的聚能侵彻体头部速度提升了16.67%；对45号钢板的侵彻能力提升了16.82%，且基本上仍然具有半球形药型罩开孔大且均匀的优势。通过试验验证，数值模拟计算的侵彻深度和表面开孔直径误差分别为3.4%和2.9%，证明了数值模拟结果的准确性。

为了降低AP的机械感度，采用机械复合法，用纳米TATB（粒径200 nm）对平均粒径分别为155 μm和10 μm的AP进行包覆，制备了TATB/AP壳-核型复合粒子；采用SEM对复合粒子的形貌进行表征，并对其吸湿性、摩擦感度和撞击感度进行测试，探究了TATB用量、AP颗粒平均粒径、干燥方式（50℃烘箱烘干、自然风干、真空抽滤）等对TATB/AP复合粒子机械感度的影响。结果表明，其他条件相同时，对于粒径155 μm的AP，TATB用量越高则复合粒子感度越低；TATB质量分数15%时，其对AP的包覆效果最好，可使AP颗粒的吸湿性降低80%，摩擦感度从100%降至0，撞击感度H₅₀值从31.1 cm增至43.4 cm；纳米TATB对平均粒径10 μm的AP降感效果则不明显，甚至感度有所提高。3种干燥方法中真空抽滤干燥法得到的TATB/AP复合粒子撞击感度和摩擦感度分别为35.8 cm和0，感度最低；50℃烘干得到的样品撞击感度和摩擦感度分别为31.3 cm和8%，感度最高。

为了提高自由装填固体推进剂包覆层的综合性能，制备了不同六（2，4，6-三溴苯氧基）环三磷腈（BPCPZ）含量的三元乙丙橡胶（EPDM）包覆层，分析了BPCPZ含量对包覆层理化性能、硫化特性参数、耐高温和耐烧蚀性能、阻燃性能的影响。结果表明，随着包覆层配方中BPCPZ的质量分数由0增至13.55%，EPDM包覆层胶料的焦烧时间（t_s1）未发生明显变化，而正硫化时间（t₉₀）则出现了先升高后降低的趋势；包覆层在20℃时的拉伸强度由3.52 MPa增至6.09 MPa，而延伸率则由750.0%降至328.4%；EPDM包覆层的耐高温和耐烧蚀性能也随着BPCPZ含量的增加而提高，线烧蚀率由0.18 mm/s降至（0.065~0.143）mm/s，800℃时的质量残留率由5.24%最大升至17.5%；当包覆层配方中BPCPZ的质量分数达到3.37%以上时，极限氧指数大于27，包覆层表现出难燃特性。

为实现战斗部毁伤威力的可控化，提出了一种外围采用刻槽壳体且可展开不同角度的EFP战斗部。基于ICEM CFD软件对展开式战斗部进行了O型网格划分，采用Autodyn软件对EFP和预控破片群相结合的复合破片场成型过程进行了数值模拟，获得了中心与外围装药量、外围装药起爆方式、展开角度对复合破片场成型特性的影响规律，利用X光试验验证了数值模拟方法的有效性。结果表明，随着中心装药半径的增大，EFP的速度和长径比逐渐增大，断裂现象愈加明显，而预控破片的飞散速度逐渐减小；外围装药顶部四点起爆方式形成的破片速度高于顶部二十点和内侧二十点起爆方式下的破片速度；闭合与展开时预控破片的最大速度分别出现在距起爆端约60%和33%处，且随着展开角度的增加，远离起爆端的预控破片速度逐渐减小，与闭合状态相比，展开75°状态下EFP侵彻深度减少了36%，而孔径增大了38%。选取中心装药半径20 mm、展开角度为45°~60°时，复合破片场的汇聚较明显且成型控制效果较佳。