底喷式等离子体发生器的输出特性研究.pdf

2 0 1 5 年8 月 底喷式等离子体发生器的输出特性研究刘强．等 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 8 3 5 2 ．2 0 1 5 ．0 4 ．0 0 3 底喷式等离子体发生器的输出特性研究素 刘强 张玉成 张江波 陈亦斌 刘 毅周敬 西安近代化学研究所 陕西西安，7 1 0 0 6 5 [ 摘要]等离子体点火是发射药燃烧的一种新型点火方式，等离子体发生器性能会影响等离子体的输出效果。 为了实现发射药高效的等离子体点火作用而研究等离子体发生器的输出性能。通过调整底喷式等离子体发生器 内部关键参量，分析了发生器输出特性影响规律，优化了等离子体发生器内部结构参数，并在3 0m m 火炮中进行了 试验。结果表明等离子体发生器效率和输出电压及等离子体射流压强随毛细管孔径增加而下降，但随放电通道 长度增加而增加；增加脉冲功率源的充电电压能够提高等离子体射流动能和压强峰值聚乙烯 P E 和聚四氟乙烯 P I ’F E 两种材质对等离子体发生器输出特性影响不显著；经优选后的底喷式等离子体发生器能够在火炮装置中 有效地点燃发射药。 [ 关键词] 等离子体点火；发射药；底喷式等离子体发生器；等离子体射流 [ 分类号] T Q 5 6 2 引言 等离子体技术在现代军事应用中越来越受到重 视，应用的领域也不断拓展[ 1 。。电热化学炮是一种 新概念武器，等离子体点火作为一种新型点火方式 应用在电热化学炮中[ 2 ] ．具有温度补偿作用和缩短 点火延迟时间、增强点火效果等优于传统点火方式 的特性。等离子体发生器输出高密度等离子体射 流，然后喷入燃烧室点燃发射药，通过燃烧产生大量 气体为弹丸发射提供动力[ 3 ] 。为了研究等离子体 点火对发射药作用的影响。需要进一步研究等离子 体发生器的输出特性，为研究不同等离子体输出对 发射药影响提供基础依据。 结合电热化学炮的结构特点，本文对底喷式等 离子体发生器进行研究。等离子体发生器采用毛细 管放电结构．依靠连接在电极间的金属丝爆炸产生 初始等离子体．在其后依靠等离子体对管壁的烧蚀 作用维持放电过程的进行[ 4 引．并将产生的等离子体 射流喷射人燃烧室。在毛细管放电过程中，管壁烧 蚀维持的放电阶段占整个放电过程的7 0 ％～9 0 ％． 并且作为等离子体射流的主要生成机制，因而这一 相对稳定的放电阶段在很大程度上影响着毛细管放 电及等离子体射流的特性。 通过等离子体发生器内部结构的特征参数的调 整[ 6 引，深人分析了不同参量的改变对等离子体发生 器输出特性的影响，进而优化了等离子体发生器的 结构参数，并在3 0m m 高压滑膛炮中进行了等离子 体点火试验验证[ 8 一，为等离子体点火用发生器提供 了一条较好的技术途径。 1 试验 1 ．1 仪器与设备 仪器K i s t l e r 5 0 1 5 型电荷放大器奥地利 D e w e t r o n 多通道数据采集仪美国泰克1 0 0 0 衰减 倍数的高压探头。 设备高功率脉冲电源；点火控制器；等离子体 发生器；k i s t l e r 6 2 1 5 型压力传感器；压力传感器加装 板；光隔装置；电流传感器；3 0m m 高压滑膛炮。其 中，高功率脉冲电源中的电容器组由6 台1 2 5I x F 的 自愈式高压脉冲电容器 额定电压1 8k V 并联而 成，单台电容器可承受电流1A 。整形电感4 0 H ， 额定电流7 5k A ．额定电压1 8k V ，截止二极管与负 载并联以保证电路中无反向电流流过。 1 ．2 输出性能试验 根据等离子体发生器内部结构特点．分别对发 生器内部的毛细管孑L 径、放电通道长度、毛细管管壁 材料等关键结构参数进行调整．可配置成不同结构 参数的等离子体发生器。等离子体点火系统框图如 图1 所示。 把装配好的等离子体发生器固定在工作台上， 素收稿日期2 0 1 4 ．1 1 - 0 3 基金项目火炸药燃烧国防科技重点实验室基金项目资助 9 1 4 0 C 3 5 0 2 0 9 1 4 0 C 3 5 1 5 8 作者简介刘强 1 9 8 2 ～ ，男，硕士，T 程师，主要从事新概念发射技术研究。E - m a i l l i u q i a n 9 13 0 4 1 6 3c o r n 万方数据 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第4 4 卷第4 期 监 力 传 感 器 酣垄 ＼／ 探l ；离子体头l截 一 电l 掣薹z ∑ 容爿 器l 图l等离子体点火糸坑框幽 F i g ．1 F r a m eo ft h ep l a s m ai g n i t i o ns y s t e m 发生器的喷1 3 端要面向传感器加装板，从而加装板 上的压力传感器可以感知发生器输出的等离子体射 流压强．发生器的另一端与高功率脉冲电源的输出 接线端子以及高压探头正极相连。发生器的外壳作 为负极．与高功率脉冲电源输出接线端子的负极相 连。在负极接线中配置有采用R o g o w s k i 线圈的电流 传感器。测试仪器设备及装置连接完成后，由点火 控制器对高功率脉冲电源进行控制，从而完成等离 子体的点火[ 9 ] 。最后压力、电压、电流等参数测试 结果分别在数据采集记录仪记录、显示和存储。 1 ．33 0n l l l l 火炮试验 采用常规点火和等离子体点火两种方式对比试 验来验证等离子体发生器的性能。试验用发射药为 高能硝胺发射药R G D 7 A - 4 ／7 ，装药为中心传火管结 构，药筒为硝化棉制作的可燃药筒，传火药为2 。小 粒黑．弹道试验平台为3 0m m 高压滑膛炮。常规点 火采用底火点火；等离子体点火选取毛细管孔径为 3m m 、放电通道长度为2 5m m 和毛细管材料为聚乙 烯 P E 的底喷式等离子体发生器。等离子体发生 器喷1 3 朝向装有发射药的可燃药筒，膛内压力曲线 的测试需要经电荷放大器转换，转换后的压力信号 经光隔装置传送给数据采集记录仪，从而获取膛压 曲线[ 10 1 。等离子体点火过程中放电电压、电流曲线 参照等离子体发生器输出性能试验过程。 2 试验结果与讨论 2 ．1 毛细管孔径对发生器输出特性的影响 为研究毛细管孔径对发生器输出特性的影响， 毛细管材料选用P E 材质，发生器喷口与压力传感 器感知端面距离为2 5m m ，高功率脉冲电源充放电 电压约6k V 。放电通道长度为6 0m m 。在上述条件 不变的情况下．分别研究毛细管孑L 径为3 、5m m 和7 m m3 种情况下的输出特性，从而反映出毛细管孔径 对等离子体发生器输出的影响规律，如图2 所示。 图2 中，g 为毛细管孔径；U 。为电压峰值；t 为 放电时间；叼为效率；l m 为电流峰值；P 。为压强峰 值。由图2 可知，随着毛细管孔径的增加，放电时长 图2毛细管孔径对等离子体发生器 输出特性的影响 F i g ．2 E f f e c to fc a p i l l a r ya p e r t u r eO No u t c o m e c h a r a c t e r i s t i c so ft h ep l a s m ag e n e r a t o r 与电流峰值依次增加，而发生器效率、电压峰值与压 强峰值却依次下降。毛细管孔径主要通过影响等离 子体的电阻来对发生器的电参数产生影响。增大孔 径意味着等离子体电阻的减小 假设等离子体平均 电阻率不发生明显变化 ，因而电流峰值与电压峰 值随着毛细管孔径的增加分别呈现出上升与下降的 趋势同时在放电电路中，较低的电阻对应着较低的 效率．因而发生器的效率随着毛细管孑L 径的增加而 降低此外由于等离子体电阻降低，泄放相同的电能 需要更长的时间，因而放电时长随着毛细管孔径的 增加而延长。毛细管放电过程中的热膨胀作用是加 速等离子体射流的主要机制，由于毛细管孑L 径的增 加对应着单位长度上毛细管内体积的增大，热膨胀 对等离子体射流的加速作用因而减弱，从而造成射 流压强随着毛细管孔径的增加而逐渐降低。 2 ．2 放电通道长度对发生器输出特性的影响 为研究放电通道对发生器输出特性的影响，毛 细管材料选用P E 材质，毛细管内孔直径为3m m ， 发生器喷口与压力传感器感知端面距离为2 5m m ， 高功率脉冲电源充放电电压约6k V 。在上述条件 不变的情况下．分别研究放电通道长度为2 5 、4 5m m 和6 0m m3 种情况下的输出特性．从而反映出放电 通道长度对等离子体发生器输出的影响规律，如图 3 所示。 图3 中，Z 为放电通道长度；其他物理量的意义 同图2 。由图3 可知随着放电通道长度的增加，放 电时间与电流峰值依次递减，而电压峰值、压强峰值 与发生器效率却依次增加。与孔径对电参数的影响 规律类似，放电通道长度也是通过影响等离子体电 阻来对发生器的电参数产生影响，不同的是放电通 道长度的增加会导致等离子体电阻的增大，因此增 加长度对电参数的影响与增加孔径的趋势完全相 反。此外，增加放电通道长度会导致等离子体在毛 细管内被热膨胀作用加速的距离增加，造成等离子 传感器加装板一 圈恻 万方数据 2 0 1 5 年8 月 底喷式等离子体发生器的输出特性研究刘强．等1 3 7 ．0 ．9 l l t 口‘f ．． L p k 。| I 辛i 溪i 。。、嘶} ／＼＼ 帖匕扩毒∑卜 图3 放电通道长度对等离子体发生器 输出特性的影响 F i g ．3 E f f e c to fc h a n n e l ’sl e n g t ho no u t c o m ec h a r a c t e r i s t i c s o ft h ep l a s m ag e n e r a t o r 体射流速度提升，因而会引起等离子体射流压强的 增加。 2 ．3充电电压对发生器输出特性的影响 图4 显示了不同充电电压情况下等离子体发生 器的输出特性。其中，u 为充电电压．其他物理量的 意义同图2 。从图4 中可见，随着充电电压从5k V 提升到6k V ，放电时长、电压峰值、电流峰值与压强 峰值分别提升了约6 0 ％、1 5 ％、2 5 ％与3 0 ％；发生器 效率虽然稍有降低，但变化仅有约2 ％，因此可认为 发生器效率基本不变。充电电压的提升意味着总储 能的提高，因而在发生器效率基本不变的前提下，注 入等离子体中的能量随之提升，从而造成了电流峰 值与电压峰值不同程度的提升同时较高的能量需 要更长的泄放时间，因而放电时长随之延长；此外， 随着等离子体能量的提升，由其转化的等离子体射 流动能也会随之升高，从而造成压强峰值的增长。 5 ．0 5 ．56 ．0 U 『k V p 图4 充电电压对等离子体发生器 输出特性的影响 F i g ．4 E f f e c to fc h a r g ev o l t a g eo no u t c o m e c h a r a c t e r i s t i c so ft h ep l a s m ag e n e r a t o r 2 ．4管壁材料对发生器输出特性的影响 为研究不同毛细管管壁材料对发生器输出特性 的影响，毛细管内孑L 直径为3m m ，毛细管长度为6 0 m m ．发生器喷口与压力传感器感知端面距离为2 5 m m ，高功率脉冲电源充放电电压约5k V 。在上述 条件不变的情况下，分别研究毛细管材料为P E 和 聚四氟乙烯 P 1 1 F E 两种情况下的输出特性，从而反 映出毛细管管壁材料对等离子体发生器输出的影响 规律，如表1 所示。 表1 毛细管材料对等离子体发生器 输出特性的影响 T a b ．1E f f e c to fc a p i l l a r ya p e r t u r em a t e r i a lo n o u t c o m ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ep l a s m ag e n e r a t o r 从表1 中可见不同材料的放电电压峰值、放电 电流峰值差异较小，P E 材料压强峰值略大于胛F E 材料压强峰值，但两者的压强曲线的第一个脉冲基 本一致，只是在第一个压强脉冲后存在一定差异。 虽然两种材料的烧蚀质量存在较大差异，但造成这 种现象主要原因在于P T F E 的平均相对分子质量大 于P E ，从烧蚀产物的物质的量可见，两种材料产生 烧蚀产物的物质的量基本一致 需要指出此处提到 的物质的量是假定烧蚀产物完全分解，并根据产物 的平均相对分子质量计算获得，并不是分子的物质 的量 ，由此可推知P E 与门F E 管材情况下等离子 体发生器的输出特性影响基本一致。 3 等离子体发生器结构优选及验证 3 ．1 等离子体发生器结构的优选 根据等离子发生器内部结构的特点，通过在低 压环境下从毛细管孑L 径、放电通道长度、充电电压和 毛细管管壁材料4 个方面对等离子体发生器输出特 性的研究．并结合日常试验对等离子体发生器结构 性能参数进行优选毛细管孔径选用3m m ，有利于 提高压强峰值和发生器效率．可有效促进等离子体 高速向前喷射；在等离子体点火过程中，等离子体发 生器内部会发生高压放电现象，若放电通道过长会 使得电极杆与电极套熔焊在一起，导致电极杆不能 从电极套中取出，使得电极套无法再使用，为了防止 电极杆与电极套焊在一起。同时也为了提高压强和 等离子体发生器效率，选用2 5m m 放电通道；毛细 管管壁材料选用P E ，与胛F E 材料相比，P E 毛细管 在消融过程中产生的有害物质相对较少。 3 ．23 0h i m 火炮验证试验与分析 以3 0m m 高压滑膛炮为弹道试验平台，炮闩处 安装经过结构优选后的底喷式等离子体发生器，使 用等离子体点火和常规点火 点火能量为2 ．0 lk J 两种点火方式点燃发射药，实现发射药在膛内点火 笔H 螺 埔 H 萋 2 j 8 6 7 - ，一 ， ● L ～0 万方数据 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第4 4 卷第4 期 燃烧。可有效验证优选后的底喷式等离子体发生器 在火炮中的应用效果。图5 为膛压曲线和等离子体 发生器输出电压、电流曲线，其中等离子体14 为 6 ．2 6k V 的充电电压，等离子体点火输出能量为 4 ．8 3k J 等离子体2 8 为7 ．6 7k V 的充电电压，等离 子体点火输出能量为7 ．3 4k J 。常规点火对应膛压 P ；等离子体l ’对应膛压P ，、电压∽、电流“等离子 体2 ’对应膛压P ，、电压以、电流，’。 篡 墓 3 。 0 3 2 毫 O 2 5 2 0 0 5 萋 5 0 03691 21 51 8 t ／m s 图5 膛压曲线和等离子体发生器的 输出电压、电流曲线 F i g ．5p - tc u r v e sa n dU - t ，l - tc u r v e s o ft h ep l a s m ag e n e r a t o r 从图5 中可以看出。等离子体发生器输出电压、 电流曲线受脉冲功率源电容器中充电电压的影响 充电电压越大，发生器输出电压、电流越大，输出能 量也就越大，放电时间也会有所延长。但等离子体 发生器输出电压、电流参数曲线变化规律一致，曲线 的差异性主要与充电电压有关。受等离子体点火的 影响，等离子体点火膛压曲线在起始阶段压力迅速 上升，随着放电电压降低和等离子体喷射减弱，膛压 曲线出现拐点。充电电压越大。压力拐点峰值也越 大，到等离子体点火后期，等离子体点火对膛压的作 用基本消失．膛压曲线按照发射药的正常燃烧方式 变化，等离子体点火相比于常规点火，能够有效缩短 点火延迟时间。 电压曲线顶部呈现一个平台，说明等离子体发 生器无漏气现象发生；输出电压、电流曲线无异常， 说明输出性能稳定．该结构的底喷式等离子体发生 器能够有效点燃发射药，同时也充分体现了等离子 体点火具有缩短点火延迟的优势。 4 结论 1 随着选用的毛细管孔径的增加，放电时长与 电流峰值均增加。而发生器效率、电压峰值与压强峰 值却下降。 2 随着放电通道长度的增加，放电时间与电流 峰值递减，而电压峰值、压强峰值与发生器效率却增 加；充电电压的增加并没有使发生器效率明显改变， 但可以提高等离子体射流动能和压强峰值。 3 P E 和胛F E 两种材质的毛细管放电参数差 异较小，压强曲线主脉冲基本一致，毛细管烧蚀产物 物质的量基本一致，该两种材质对发生器输出特性 影响基本一致。 4 经优选结构参数的底喷式等离子体发生器 能够有效地点燃发射药。 参考文献 [ 1 ]肖正刚，应三九，周伟良，等．低敏感高能发射药等离 子体点火研究动态[ J ] ．含能材料，2 0 0 8 ，1 6 5 6 3 3 - 6 3 8 ． X i a oZ h e n g g a n g 。Y i n gs a n j i u ，Z h o uW e i l i a n g ，e ta 1 ．P r o g r e s si np l a s m ai g n i t i o no fi n s e n s i t i v eh i s he n e r g yp r o p e l - l a n t s [ J ] ．C h i n e s eJ o u r n a lo fE n e r g e t i cM a t e r i a l s ，2 0 0 8 ， 1 6 5 6 3 3 - 6 3 8 ． [ 2 ] K i mK ，K w a kHs ，P a r kJY ．T r a n s i e n ts h o c kf o r m a t i o no f p u l s e de l e c t r o t h e r m a lp l a s m ad i s c h a r g ec o n f i n e di na ne x t e n d e db o r e [ J ] ．J o u r n a lo fT h e r m a lS c i e n c ea n dT e c h ． n o l o g y ，2 0 1 0 ，5 1 7 5 8 6 ． [ 3 ] A l i m iR ，B e r d i c h e v s k yV ．M e c h a n i s mo fs o l i dp r o p e l l a n t c o m b u s t i o ns u b m i t t e dt oah i s hp l a s m af l u x [ J ] ．P r o p e l - l a n t s ，E x p l o s i v e s ，P y r o t e c h n i c s ，2 0 0 8 ，3 3 2 11 8 - 1 2 1 ． [ 4 ] K e i d a rM ，B o y dID ．A b l a t i o ns t u d yi nt h ec a p i l l a r yd i s - c h a r g eo fa ne l e c t r o t h e r m a lg u n [ J ] ．J o u r n a lo fA p p l i e d P h y s i c s ，2 0 0 6 ，9 9 5 0 5 3 3 0 1 ． [ 5 ]M u r p h yAB ．T r a n s p o r tc o e f f i c i e n t s o fh y d r o g e na n d a r g o n - h y d r o g e np l a s m a s [ J ] ．P l a s m aC h e m i s t r ya n d P l a s m aP r o c e s s i n g ，2 0 0 0 ，2 0 3 2 7 9 2 9 7 ． [ 6 ]张洪海，张明安，龚海刚，等．结构参数变化对等离子 体发生器性能的影响[ J ] ．火炮发射与控制学报，2 0 0 4 3 1 - 4 ． Z h a n gH o n g h a i ，Z h a n gM i n g a n ，G o n gH a i g a n g ，e ta 1 ．I n - f l u e n c eo fs t r u c t u r ep a r a m e t e rv a r i a t i o no np e r f o r m a n c eo f p l a s m ag e n e r a t o r [ J ] ．G u nL a u n c h ＆C o n t r o lJ o u r n a l ， 2 0 0 4 3 1 - 4 [ 7 ] P o r w i t z k yAJ ，K e i d a rM ，B o y dID ．N u m e r i c a lp a r a m e t - r i cs t u d yo ft h ec a p i l l a r yp l a s m as o u r c ef o re l e c t r o t h e r m a l - c h e m i c a lg u n s [ J ] ．I E E ET r a n s a c t i o n so n M a g n e t i c s ， 2 0 0 9 ，4 5 1 5 7 4 - 5 7 7 ． [ 8 ] B e y e rRA ，B r a n tAL ．P l a s m ai g n i t i o ni na3 0 - m mc a n n o n [ J ] ．I E E ET r a n s a c t i o n so nM a g n e t i c s ，2 0 0 7 ，4 3 1 2 9 4 ． 2 9 8 ． [ 9 ] 张玉成，李瑞，蒋树君，等．底喷式等离子体发生器射 流的输出特性[ J ] ．火炸药学报，2 0 1 0 ，3 3 1 6 7 - 7 0 ． Z h a n gY u c h e n g ，L iR u i ，J i a n gS h u j u n ，e ta 1 ．P l a s m aj e t c h a r a c t e r i s t i c so fb o t t o mj e tp l a s m ag e n e r a t o r [ J ] ．C h i n e s e J o u r n a lo fE x p l o s i v e sa n dP r o p e l l a n t s ，2 0 1 0 ，3 3 1 6 7 - 7 0 ． [ 1 0 ] 刘强，张玉成，张江波，等．等离子体点火对高能硝胺发 下转第1 8 页 万方数据 1 8 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第4 4 卷第4 期 [ 1 0 ] [ 1 2 ] C h e m i c a lS o c i e t y ，P e r k i nT r a n sI I ，1 9 9 1 ，5 6 4 5 - 6 5 0 ． 葛忠学，李高明，洪峰，等．绿色硝化技术合成 H M X 的小试工艺研究[ J ] ．火炸药学报，2 0 0 2 ，2 5 1 4 5 4 7 ． G eZ h o n g x u e ，L iG a o m i n g ，H o n gF e n g ，e ta 1 ．S t u d yo n t h el a b ．s y n t h e s i so fH M Xu s i n gd i n i t r o g e np e n t o x i d ea s t h en i t r a t i n ga g e n t [ J ] ．C h i n e s eJ o u r n a lo fE x p l o s i v e s ＆ P r o p e l l a n t s ，2 0 0 2 ，2 5 1 4 5 _ 4 7 ． 甄忠启，钱华，刘大斌，等．N 0 ，／H N O ，硝化甲苯制 备二硝基甲苯[ J ] ．含能材料，2 0 1 4 ，2 2 3 3 5 0 3 5 2 ． Z h e nZ h o n g q i ，Q i a nH u a ，L i uD a b i n ，e ta 1 ．P r e p a r a t i o n o fd i n i t r o t o l u e n eb yn i t r a t i o no ft o l u e n ew i t h N 20 5 ／ H N O “J ] ．C h i n e s eJ o u r n a l o f E n e r g e t i cM a t e r i a l s ， 2 0 1 4 ，2 2 3 3 5 0 - 3 5 2 ． 吕春绪．N 0 ，绿色硝化研究及其新进展[ J ] ．含能材 [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] 料，2 0 1 0 ，1 8 6 6 1 1 - 6 1 7 ． L aC h u n x u ．C l e a nn i t r a t i n ga g e n td i n i t r o g e np e n t o x i d e a n di t sa p p l i c a t i o ni nn i t r a t i o n [ J ] ．C h i n e s eJ o u r n a lo f E n e r g e t i cM a t e r i a l s ，2 0 1 0 ，1 8 6 6 1 1 - 6 1 7 ． 何泽人．无机制备化学手册『M ] ．上册．北京燃料 化学工业出版社，1 9 7 2 2 9 6 ． H eZ e r e n ．H a n d b o o ko fi n o r g a n i cc h e m i s t r y [ M ] ．1s t V o l u m e ．B e i j i n g F u e lC h e m i s t r yI n d u s t r yP r e s s ，1 9 7 2 2 9 6 ． 胡小玲，钱华．N ，0 。／H N O ，硝解T A I W 合成c L ．2 0 [ C ] ／／火炸药技术学术研讨会．青岛，2 0 1 4 3 4 0 3 4 4 ． H uX i a o l i n g ，Q i a nH u a ．N i t r o l y s i so fT A I Ww i t hN 20 5 ／ H N 0 3t os y n t h e s i z eH N I W [ C ] ／／T e c h n o l o g ys y m p o s i u m o ne x p l o s i v e s ．Q i n g d a o ，2 0 1 4 3 4 0 3 4 4 ． 徐金江．C L - 2 0 重结晶过程中的晶型转变研究[ D ] ． 北京中国工程物理研究院，2 0 1 2 ． S y n t h e s i so fE - H N I Wb yO n e - p o tN i t r o l y s i so fT A I W 、】I r i mN 20 5 ／H N 0 3 D I N GW e i x i n g ①，H UX i a o l i n g ②，D O N GB o ②，W UQ i u j i e ②③，Q I A NH u a ②③ W u j i nO p e nU n i v e r s i t y J i a n g s uC h a n g z h o u ，2 1 3 0 0 0 S c h o o lo fC h e m i c a lE n g i n e e r i n g ，N a n j i n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y J i a n g s uN a n j i n g ，2 1 0 0 9 4 蔓 N a t i o n a lS u p e r v i s i o na n dI n s p e c t i o nC e n t e rf o rI n d u s t r i a lE x p l o s i v eM a t e r i a l s J i a n g s uN a n j i n g ，2 1 0 0 9 4 [ A B S T R A C T ] ￡一H N I Ww a ss y n t h e s i z e db yo n e - p o tn i t r o l y s i so f2 ，6 ，8 ，1 2 一t e t r a a c e t y l 2 ，4 ，6 ，8 ，1 0 ，1 2 - h e x a a z a t e t r a c y c l o [ 5 ，5 ，0 ，0 叫1 ，0 5 9 ] d o d e c a n e T A l w w i t hN 2 0 5 ／H N 0 3a st h en i t r a t i n ga g e n t ，w h i c ho v e r c a m et h ed r a w b a c k so f m i xa c i d n i t r o l y s i sa n dt w os t e p c r y s t a lt r a n s f o r m a t i o n ．S t r u c t u r ea n dc r y s t a lf o r mo fE - H N I Ww e r ec h a r a c t e r i z e db yN M R ， M Sa n dX R D ．Y i e l do f ￡一H N I Wi s8 2 ．7 2 ％，a n di t sp u r i t yi s9 8 ．2 4 ％．B yt h eu s eo fn e wn i t r a t i n ga g e n t ，t h er e a c t i o ne l i m i n a t e dt h eu s eo fc o n c e n t r a t e ds u l f u r i ca c i da n dw a se c o f r i e n d l y ．M o r e o v e r ．￡一H N I Ww a sd i r e c t l yt r a n s f o r m e di nt h es o l u t i o n ．T h es i m p l i f i e dp r o c e s sr o u t es h o w sg o o dp r o s p e c ti ni n d u s t r y ． [ K E YW O R D S ] N 2 0 5 ／H N 0 3 ，￡一H N I W ，g r e e ns y n t h e s i s ，T A I W ，C L 一2 0 ，e 帕O } 0 e } 3 毛K 皤o o 台0 0 O } 0 0 O O } O } o e K H 0 吒O } o e M 刍吒o 0 0 e K 叫o } 0 e K H 台．o } 0 o e K H 0 帕o 0 0 } 0 o } o 0 e O o } o 若K H 氧 上接第1 4 页 射药点火性能影响研究[ J ] ．火工品，2 0 1 4 4 2 8 3 2 ． L i uQ i a n g ，Z h a n g Y u c h e n g ，Z h a n gJ i a n g b o ，e t a 1 ．T h e i n f l u e n c eo fp l a s m ai g n i t i o no nt h ei g n i t i o np e r f o r m a n c eo f h i g h e n e r g yn i t r a m i n eg u np r o p e l l a n t [ J ] ．I n i t i a t o r s ＆P y r o t e c h n i c s ，2 0 1 4 4 2 8 3 2 ． O u t p u tC h a r a c t e r i s t i c so ft h eB o t t o m - j e tP l a s m aG e n e r a t o r L I UQ i a n g ，Z H A N GY u c h e n g ，Z H A N GJ i a n g b o ，C H E NY i b i n ，L I UY i ，Z H O UJ i n g X i ’a l lM o d e mC h e m i s t r yR e s e a r c hI n s t i t u t e S h a a n x iX i ’a n ，71 0 0 6 5 [ A B S T R A C T ] P l a s m ai g n i t i o ni san e wi g n i t i o no fg u np r o p e l l a n tc o m b u s t i o n ，a n dp e r f o r m a n c e so fp l a s m ag e n e r a t o r h a v es i g n i f i c a n te f f e c to nt h eo u t p u to fp l a s m a ．I no r d e rt oa c h i e v ee f f i c i e n tp l a s m ai g n i t i o no fg u np r o p e l l a n t ，t h eo u t p u t c h a r a c t e r i s t i c so fb o t t o m - j e tp l a s m ag e n e r a t o rw e r es t u d i e d ．T h ek e yi n t e m a ls t r u c t u r eo ft h ep l a s m ag e n e r a t o rw a sa d j u s t e d t oa n a l y z et h ee f f e c to ft h e s ep a r a m e t e r so nt h eo u t c o m ec h a r a c t e r i s t i c so fp l a s m ag e n e r a t o r ．T h ep a r a m e t e r sw e r ea l s oo p t i m i z e da n dv a l i d a t i o ne x p e r i m e n t a t i o nw a sp