综述了固体火箭发动机中推进剂包覆层材料、包覆工艺和质量检测等方面的研究进展。针对以不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯、有机硅和三元乙丙橡胶等高分子材料为基体的典型包覆层材料，总结了关于基体改性和填料复配方面的最新研究进展。概述了注射、粘贴和缠绕等包覆工艺技术的应用现状、工艺特点，以及现有工艺技术存在的问题及改进方法。介绍了几种典型的固体推进剂包覆层质量检测技术的研究与应用情况，包括超声波检测技术、图像视觉技术、红外光谱及激光检测等技术，尤其是无损检测技术在包覆层界面缺陷研究中的应用。建议今后应致力于通过向有机硅和三元乙丙橡胶等基体中引入新型功能助剂等途径提高包覆材料的综合性能，要持续改进包覆工艺技术和包覆层无损检测技术研究，以形成自动化程度高和质量一致性好的一体化包覆工艺技术。附参考文献57篇。

The effect of aluminum on FOX-7 structure was considered. Density functional approach at the level of unrestricted B3LYP/6-311++G(d,p) level was adopted. The model considered 1-4 aluminum atoms per FOX-7 molecule. The results show that the molecular geometries as well as many molecular orbital characteristics of FOX-7 molecule are subjected multiplicity of the composites, FOX-7 +nAl (n=1-4). In the case of n=1-2, some conformational changes occur. In the presence of three aluminum atoms, the quartet state of the composite is stable but in the doublet state, one of the N-O bonds ruptures. As for the n=4 case the singlet and triplet states are stable but in the quintet state one of the N-O bonds cleaves. As the number of aluminum atoms increases, the HOMO-LUMO energy gap decreases generally.

为获得性能良好的3，3’-二氨基-4，4’-氧化偶氮呋咱（DAAF），以乙二醛和盐酸羟胺为原料制备了DAAF，并采用低温滴加重结晶细化方法得到了亚微米级DAAF；采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）表征样品的形貌、晶型和热分解性能，并采用Kissinger法、Ozawa法和Starink法计算其表观活化能和热爆炸临界温度。结果表明，当溶剂二甲基亚砜为常温（20℃）、非溶剂水为0℃时，重结晶细化能获得粒径约500 nm的类球形DAAF；细化DAAF的活化能为160.3 kJ/mol，热爆炸临界温度为248.6℃，具有较好的热安定性。

以二氨基乙二肟与乙酰氧基乙酰氯为原料，经环化、水解、硝化合成了新型熔铸炸药液相载体3，3’-联（1，2，4-噁二唑）-5，5’-二甲硝酸酯（BODN），总收率为54%，并采用红外光谱、核磁共振、元素分析等进行了结构表征；优化了水解与硝化反应条件；基于分离、鉴定反应副产物的实验结果，探讨了BODN环化反应机理；利用DSC法研究了BODN与RDX、HMX、CL-20的相容性；采用EXPLO5软件预估了RDX、HMX、CL-20为固相的BODN基熔铸炸药的爆轰参数。结果表明，水解反应较优条件为：以碳酸钾为水解试剂在甲醇中回流，其中，3，3’-联（1，2，4-噁二唑）-5，5’-二甲醇乙酸酯和碳酸钾的摩尔比为10：1，反应2 h；硝化反应较优体系为98%发烟硝酸/醋酐体系，其中，98%发烟硝酸、醋酐体系及3，3’-联（1，2，4-噁二唑）-5，5’-二甲醇的摩尔比为10：5：1，反应10 h；BODN分解峰温203.2℃，与RDX、HMX和CL-20均可良好相容；BODN/CL-20（质量比7：3）理论爆速达8 595 m/s，较TNT/CL-20爆速提高约900 m/s。

为了满足金属箔爆炸焊接对低临界厚度炸药的需求，将RDX粉末引入乳化炸药得到混合炸药，通过水下爆炸实验、爆速测量实验以及猛度测试实验，研究了RDX含量对混合炸药爆轰性能的影响。结果表明，随着RDX含量的增加，混合炸药的临界厚度显著降低，RDX质量分数为0、5%、10%、15%和20%时，临界厚度分别为（5.9±0.1）、（4.8±0.1）、（4.1±0.1）、（3.7±0.1）、（3.3±0.1）mm；不同RDX含量时的临界爆速基本保持不变，约为2 500 m/s。水下爆炸的所有能量输出参数（冲击波超压峰值、比冲击波能、比气泡能、总能量）均随RDX含量的增加而增加；与未添加RDX的乳化炸药相比，添加质量分数5%、10%、15%和20%的RDX时，混合炸药距离爆炸中心1.0 m处冲击波超压峰值分别增加3.8%、7.4%、12.7%和17.3%，总能量分别增加7.2%、16.8%、22.2%和26.4%；混合炸药的猛度也随着RDX含量的增加而增加，RDX质量分数为0、5%、10%、15%和20%时，猛度分别为0.25、0.31、0.35、0.37和0.42，当RDX含量较低时，猛度增加趋势更为显著。因此，该混合炸药可用于金属箔的爆炸焊接。

为了解四唑环在激光作用下的分解和簇合行为，在高真空条件下，以高纯氮气为载气，用纳秒激光分别溅射四唑、5-氨基四唑以及四唑与氮化锆、钒和铬形成的混合样品，并用反射式飞行时间质谱分析了生成的产物。结果表明，在532 nm的激光轰击条件下，大量四唑、5-氨基四唑分子骨架保持完整，易脱去一个氢原子而形成高丰度的负离子，该负离子进一步与1~3个四唑、5-氨基四唑分子形成簇合物；在氮化锆、钒和铬存在下，激光轰击四唑后形成了四唑正离子及四唑分子数不超过2个的簇合物，正离子质谱未发现锆、钒和铬参与四唑簇合物的形成。研究结果表明，激光溅射含氮有机物主要是蒸发作用，可用该方法表征有机物并研究其相互作用特性。

为得到1，4-二硝基咪唑（1，4-DNI）的理化性能，用重力法测定了1，4-DNI在4种不同溶剂（丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇）中的溶解度，用溶解度数据估算了1，4-DNI的标准溶解焓、标准溶解熵和标准吉布斯自由能，探究了1，4-DNI在不同溶剂中的结晶形貌；通过差示扫描量热法（DSC）和热重法（TG）研究了1，4-DNI的热性能，用Kissinger法计算了其表观活化能；测试了1，4-DNI的机械感度。结果表明，1，4-DNI在4种溶剂中的溶解度均随温度的升高而增加，其溶解是一个非自发的吸热过程，溶解度值由大到小的顺序为：丙酮 > 乙酸乙酯 > 甲醇 > 乙醇；用丙酮和乙酸乙酯作溶剂，采用冷却结晶法得到的晶体结晶品质优于甲醇和乙醇，结晶产率和纯度也较高；当升温速率为10 K/min时，1，4-DNI的熔融温度为95.0℃，分解峰温为167.6℃，热重变化的温度范围为134.7~340.8℃，总失重率为94%，其表观活化能为119.26 kJ/mol；1，4-DNI实测撞击感度大于20 J，摩擦感度为60 N。

为了分析不同粒径RDX的热性能，在温度288~353 K下，采用μSC量热法测试了粒径分别为1 μm、500 nm、100 nm的微纳米RDX炸药的连续比热容，由比热容随温度的变化曲线拟合得到了温度二次方的C_p表达式，并依据热力学定律计算获得了不同粒径RDX的热力学参数；采用DSC分别测试了3种粒径RDX的热分解性能，获得热分解规律曲线，并用Kissinger法计算了不同粒径RDX的分解动力学参数。结果表明，μSC量热法测试连续比热容简便并且数据准确。微纳米RDX的比热容、熵和焓均随着温度的升高而增加，但吉布斯自由能降低；焓和吉布斯自由能随粒径的下降而下降，但熵随着粒径的下降而增加；与微米RDX相比，两种纳米RDX的熵和吉布斯自由能随粒径的变化不大，这两种热力学函数显示了纳米与微米材料之间的不同；纳米与非纳米RDX熔融态分解的动力学参数虽有不同，但它们都服从同一"动力学补偿效应"。

为了探究溶剂对HMX重结晶过程的影响并分析其反应机理，以水为非溶剂、碳酸丙烯酯（PC）及二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，采用喷射重结晶细化装置制备不同形貌的亚微米HMX；采用分子动力学（MD）模拟对不同形貌HMX的形成机理进行分析；采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射仪（P-XRD）、差式扫描量热法（DSC）对制备的亚微米HMX进行表征和热分析，并测试了其撞击感度。结果表明，PC溶剂与HMX晶面的吸附结合能远小于DMSO/HMX体系；以PC为溶剂，采用喷射重结晶细化后的HMX呈类蜂巢状，以DMSO为溶剂细化后的HMX颗粒呈球形或短棒状，溶剂晶面结合能与晶面生长速率成负相关，不同溶剂与晶面结合能的差异引起晶体生长形态的变化；与原料HMX相比，以PC和DMSO为溶剂制备的超细HMX表观活化能分别降低31.26 kJ/mol和55.73 kJ/mol，指前因子均大幅度减小；特性落高由原来的35.65 cm分别提高至70.50 cm和62.83 cm，撞击感度均明显降低，表明安全性能明显提高。

为研究硝化甘油/1，5-二叠氮-3-硝基氮杂戊烷（NC/DIANP）共混体系宏观力学性能表现的微观机理实质，用动态热机械分析和单向拉伸实验对比研究了NC/DIANP和NC/NG共混体系的动态和静态力学性能，并在此基础上建立了两种共混体系模型，通过分子动力学模拟分析了微观作用机理。结果表明，DIANP取代NG后，共混体系的自由体积增加且氢键作用力和范德华力减弱，NC分子链链段运动能力增强，共混体系α松弛峰温由75.6℃降至53.5℃、力学损耗强度由0.567增至0.778，β松弛峰温由-23.7℃降至-25.0℃、力学损耗强度由0.126增至0.127，-40、20和50℃的最大拉伸强度由15.31、12.11和5.13 MPa分别减小至14.24、10.08和1.90 MPa，最大伸长率由1.78%、8.08%和36.01%分别增至2.91%、24.56%和61.51%。

为了减小炸药装药膨胀力对弹体后端盖的力学危害，采用端羟基聚丁二烯（HTPB）为黏结剂、2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）为固化剂、二月桂酸二丁基锡（T-12）为催化剂，成功制备了一种多孔性缓冲材料；采用力学实验机、SEM等测试方法研究了固化温度对HTPB发泡特性和缓冲材料内部结构、压缩率的影响。结果表明，固化温度对HTPB发泡体积影响显著，在30~70℃范围内，随着固化温度的增加，发泡体积从0.12cm³增至0.56 cm³；90℃固化时发泡体积从0.56 cm³减小至0.45 cm³。压缩率在70℃时达到最大值，为65%。根据不同固化温度下缓冲材料的内部结构和压缩率，确定气孔直径均匀，压缩率最大时的温度（70℃）作为缓冲材料的固化温度。

为了解决固体推进剂在高压下燃速测试方法的不足，提出了一种固体推进剂高压动态燃速测试方法——冲量燃速测试法。该方法通过固体推进剂在火箭发动机中的增面燃烧，得到发动机工作过程中的递增F-t曲线和p-t曲线，根据单位时间产生的冲量与已燃烧推进剂质量的关系（冲量法），计算得到了发动机工作全过程中不同时刻对应压强下的燃速值。实验对比了在助推器中常规双铅-2（SQ-2）推进剂的燃速与冲量法测得的燃速，并通过测试某中能推进剂的燃速对冲量燃速测试法进行验证。结果表明，冲量法测得SQ-2推进剂在压强为10.62、7.89和7.63 MPa下的燃速分别为12.134、11.369和11.258 mm/s；而助推器法在相应压强下的燃速分别为12.056、11.104和10.91 mm/s，冲量法所得结果略高，最大误差约为3%；冲量法测得某中能复合推进剂的燃速特性为r=6.46p^0.443（p=8~23 MPa）、r=3.49p^0.635（p=23~47 MPa）；实现了通过单次增压实验测试固体推进剂任意压强点的燃速。

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。

为了研究发射药在火炮膛内的燃烧性能，建立了基于多点压力同步测试技术的发射药膛内动态燃速测试系统，采用该系统在HPD-30火炮上对单樟-5/7发射药的动态燃烧性能进行了试验研究，将该试验结果与基于微波干涉法测试的膛内燃速进行了对比，分析了膛内燃速方程参数拟合方式对膛内燃速曲线计算精度的影响。结果表明，在50~100 MPa的中低压范围内，基于多点压力测试法获得的单樟-5/7发射药的膛内燃速与微波干涉法获得的测试结果偏差最大值为12%，最小值为2%，最大偏差点处对应的膛内燃速差值为0.45 cm/s；在100~320 MPa的压力区间内，两种测试法获得的发射药膛内燃速偏差最大值为1.7%；平行试验测试结果的对比分析表明，基于多点压力测试的发射药膛内燃速测试方法具有较高的测试精度和稳定性；由于单樟-5/7发射药表面钝感形成内、外层的非均质性，其膛内燃速方程需要采用分段函数表述才能更准确地反映膛内燃烧规律。

为获得硝化纤维素（NC）含氮量对发射药力学性能的影响规律，制备了NC含氮量分别为12.5%、12.8%和13.0%的3种均质发射药样品，并在此基础上加入RDX，制备了3种非均质发射药样品；采用简支梁摆锤冲击试验测试其抗冲击强度，采用落锤撞击试验结合密闭爆发器试验测试其撞击强度。结果表明，NC含氮量对发射药力学性能的影响与温度有关，非均质发射药在0℃条件下，NC含氮量为13.0%时，简支梁冲击强度和95 cm落高下的破碎度分别为32.79 kJ/m²和1.000；NC含氮量为12.50%时，简支梁冲击强度和95 cm落高下破碎度分别为30.97 kJ/m²和0.980。-40℃低温条件下，NC含氮量为13.0%时，简支梁冲击强度和95 cm落高下的破碎度分别为7.12 kJ/m²和2.798；NC含氮量为12.50%时，简支梁冲击强度和95 cm落高下破碎度分别为9.27 kJ/m²和1.101。表明随着NC含氮量增大，发射药的简支梁冲击强度和落锤撞击强度都明显降低。

为除去直接硝解法合成RDX时生产废酸中的不稳定有机副产物，以正庚烷/正己烷为油相溶剂（O）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）/十二烷基硫酸钠（SDS）为表面活性剂（S）、正丁醇/正戊醇为助表面活性剂（C）与水（W）配制成微乳液，对直接硝解法合成RDX结晶但不氧化产生的废酸用微乳液进行萃取，对萃取后的废酸进行高效液相色谱分析，甲醛吸收液用NaOH溶液滴定，考察了不同微乳液配方、微乳液与废酸的体积比、萃取次数、微乳液循环使用等因素对废酸萃取效果的影响。结果表明，O、S、C和W质量比为13：2：8：1时配制的微乳液萃取与循环使用效果最佳，微乳液与废酸体积比为5：1时萃取一次可除去废酸中约95%的不稳定副产物，可在被萃取物加热分解后循环使用4次，萃取后的废酸在70℃保持稳定。

以1,3,5-三（2-烯丙基苯氧基）-2,4,6-三苯氧基环三磷腈（TAPPCP）和六（2-烯丙基苯氧基）环三磷腈（HAPPCP）分别作为耐烧蚀填料，经复配、固化制备出改性UPR包覆层。通过红外光谱、X射线能谱和差示扫描量热法（DSC）分别研究了TAPPCP和HAPPCP与UPR的分散性、固化反应动力学和固化反应机理。红外光谱和X射线能谱研究结果表明，TAPPCP、HAPPCP与UPR具有良好的混溶性，可通过自由基共聚反应形成交联结构。通过研究非等温固化反应参数，建立了非等温固化反应动力学方程。研究结果表明，TAPPCP、HAPPCP分子结构中的不饱和双键有助于降低与UPR发生共聚反应的活化能，且特征固化温度Tp和Tf均随着TAPPCP和HAPPCP添加量的提高而逐渐下降。

为合成高能不敏感含能化合物，以3,4-二硝基吡唑为原料，经异常亲核取代氢（VNS）反应合成5-氨基-3,4-二硝基吡唑（ADNP），ADNP经重氮化后与硝基乙腈的钠盐偶合、分子内环化，合成多硝基氮杂芳香稠环含能化合物4-氨基-3,7,8-三硝基吡唑并[5,1-c] 1,2,4-三嗪（PTX），采用红外光谱（IR）、核磁共振（NMR）、元素分析表征了产物结构，优化了ADNP合成、分离条件和PTX环合反应条件。采用差示扫描量热（DSC）研究了PTX的热性能和与HMX、RDX、Al粉、硝化棉（NC）的相容性，采用小药量撞击感度测试仪测试了PTX的撞击感度。结果表明：DNP与偏三甲基肼碘化物、叔丁醇钾的物质的量比为1:2.5:3.5，反应时间为8 h，收率可达73.7%；利用DNP与ADNP的溶解度差异可以提高ADNP的提纯效率；合成PTX中间体后直接环化可将反应收率从55.6%提高至90.7%；PTX的热分解峰温为288.5 oC；PTX与Al粉和NC具有良好的相容性，与HMX、RDX不相容；其撞击感度为15 J。对PTX合成条件的优化大大提高了反应收率，对其性能研究表明PTX为一种热稳定性较好的高能不敏感含能化合物，有望应用于高能不敏感弹药中。

针对降低身管武器身管烧蚀的发展需求,分析了身管烧蚀的产生过程和机理、测量方法和主要影响因素,介绍了国内外近年来控制烧蚀磨损方面的最新研究进展,包括热因素控制措施、化学因素控制措施和机械因素控制措施; 讨论了缓蚀添加剂的降烧蚀作用机理,重点阐述了缓蚀添加剂的应用情况,包括发射药内添加型缓蚀剂和外加缓蚀剂; 提出未来降低炮管烧蚀性研究的重点方向是简化烧蚀性分析测试方法、新型高能低烧蚀发射药及装药结构、严重磨损部位强化处理以及多功能缓蚀剂等方面的研究。附参考文献82篇。