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4.1 实际武器中装药的点火
4.1.1实际武器中装药的点火过程
武器中火药装药药的实际点火过程是强制点火，通常经历下列阶段：
     １、底火中点火剂的引发；
     ２、辅助点火药的燃烧；
     ３、点火药燃烧产物和火焰沿装药的传播；
     ４、装药单体的加热和点燃。
根据燃烧室中压力变化分为三个阶段：
﹡点火延迟期：从点火器发火至推进剂开始着火所经历的时间
﹡火焰传播期：从局部着火至药柱全部表面完全着火为止所经历的时间
﹡燃烧室充气期：药柱完全点燃至达到平衡压力所经历的时间
实际上这三个阶段很难截然分开，特别是１、２阶段，存在点火和推进剂共同燃烧过程

Mig为点火器输入的气体，Mp为推进剂释放的气体，Mc为充填于燃烧室内的气体，Mn为喷管排出的气体
实际点火过程的P—t曲线可能有如下数种情况：
﹡曲线2 ：比较平滑，是所希望的曲线
﹡曲线1：点火装置设计不当产生陡峭尖锐的压力峰
﹡曲线3：延滞了点火时间
﹡曲线4：点火药燃完了，药剂还没有点着

4.1.2 点火过程中装药的物理化学变化
﹡火药在点火过程中主要发生热分解，同时在凝聚相，气相和异相间发生其它一系列反应。
图4-3 固体火药点火时的物理化学变化
4.1.3点火理论的分类
1、固相点火理论
    外部热通量和固相内部的亚表面化学反应所释放的热量促成了固相表层温度提高，达到了临界值。
2、气相点火理论
     热的氧化性环境气体引起燃料的热分解，燃料气体扩散到环境中和各种氧化剂发生化学反应，控制了点火过程，气相释放的热量加强了点火过程。
3、异相点火理论
    认为固相燃料同周围活泼的氧化剂在界面上发生的反应是控制机构。
    点火准则基于表面温度或表面温度对时间的增率是否达到临界值。
4.1.4 影响点火延迟期的因素
    点火延迟期tiga，定义为从外部激励开始到发生着火所历的时间。着火延迟期的影响因素主要有：
  （1）热通量q
q为外部热源单位时间向单位药体表面传播的热量，q增加，tiga减少。    
  （2）点火条件
压力提高，tiga减小；初温高，tiga减小。
  （3）火药成分和物理化学特性  
热传导比率、热辐射吸收率、燃烧挥发性增加，以及催化剂的存在，使tiga减小
热分解活化能较大，tiga 较大
氧化剂粒度大，tiga也大。
  （4）化学反应
气相反应速率增加（如提高频率因子或降低活化能），tiga减小。
4.2 可燃气体混合物的着火与燃烧
可燃气体混合物的燃烧是研究火药燃烧的基础，本节叙述可燃预混气体的着火理论。
着火实质上是化学反应从常温下难以觉察的缓慢分解不断加速发展的连续过程，同时伴随着放出热量，最终导致发光。
根据能量来源不同着火过程可分为两种类型。
﹡自动着火：当化学反应产生的热量超出散失的热量，使反应加速，升温，并导致体系整体着火。
﹡强制点火：可燃物质和一能量源局部接触，强烈受热而起燃，火焰向其余部分传播。
  点火源可以是火焰、灼热颗粒、电火花、电热丝、激光束、白炽颗粒等。
* 以上两者区别：
   一是自身反应的热量积累而引发
   一是外界热源提供的激发而引发
   实际点火过程是介于两者之间而偏向于强制过程，外界供给能量是为了尽量缩短点火延滞期
   点火在武器中应用较多，由专门的点火包（具）来完成。
点火机理（化学反应加速的机制）不同又分为：
  热着火理论
  链锁着火理论
  催化着火理论
1、可燃气体（F/O）混合物热着火理论
(1)基本内容
假设：①在反应过程中气体的浓度，外界温度、压力和散热条件不变。
      ②可燃混合气体不产生任何运动。
混合气体化学反应产生的热量q1 ：

Q为反应热，w为反应速度，V为可燃气体体积
化学反应速度可用阿累尼乌斯公式来表示，则 ：

其中：Q为反应热，w为反应速度，V为可燃气体体积，Z为活化分子反应的或然率，CA为可燃气体浓度，T为可燃气体的绝对温度，E为可燃气体的反应活化能。
可燃气体向四周的散失热：

To为四周介质的绝对温度，S为传热总面积，h为可燃气体和四周介质间的传热系数。
单位时间可燃气体本身升温所需热量：

其中：ρ为燃气的密度，t为时间，C为比热
介质在三个不同初温To下的失热曲线q2～T和一条生热曲线q1～T
图 4-4 q～T曲线

﹡若初温较低即T0=T01时，q1～T与q2～T交于a、b两点。 在此两点， q1＝ q2
(a)当原燃气温度T<Ta时，q1>q2, d(q1- q2)/dt<0,即生热比失热大，但q1生成速率比q2的增长速率小，燃气升温至Ta；
（b）当燃气温度 Ta<T<Tb时，q1<q2，d(q1- q2)/dt<0,即失热大于生热，燃气以不断减慢的冷却速度降至Ta；
所以a点为发生的是一个以一定的极限速度进行反应的稳态过程，若有扰动都能自动调节恢复到温度Ta,但不能过渡到着火阶段，a是真稳态点。
（c）当燃气温度T>Tb时，q1>q2，d(q1- q2)/dt>0,反应速度加速发展，迅即过渡到着火点。b为亚稳态点。
﹡若初温较高即T0=T03时，整个得热曲线都在失热曲线之上，在任何温度下得热都大于失热，温度和反应速度无限地增长而着火。
﹡若初温为中等即T0=T02时，a、b重合于c,q1～T与q2～T相切

C点也是一个亚稳态点，在T<Tc时，燃气最终会以定速进行反应而不着火，但只要稍有扰动使T>Tc,则温度和反应速度就会无限增大而着火。
介质温度T02是一个分界温度，超过这个温度，燃气混合物就有可能着火，否则就不能着火，而Tc 就称为该条件下的燃气自动着火温度。 Tc＝ T02
Tc是保证燃气能自动加热升温时周围介质的最小温度。