提高螺压双基推进剂能量的探讨

本文以不改变螺压工艺为前提条件，就提高螺压双基推进剂能量的途径进行了探讨，其目的是使该类推进剂实测比冲能达到较高水平；同时也阐述了发动机结构及装药条件对比冲的影响。结果表明，只要配方设计合理，其实测比冲可超过２３５４Ｎ·ｓ／ｋｇ；而合理的发动机结构及装药条件亦是提高比冲效率的重要因素。     

基于喷管结构参数公差的纵向距离散布

比冲是评价固体火箭发动机能量特性的综合因子,其与固体推进剂配方组成及发动机设计参数有关,对射程具有较大的影响。该文结合某远程TG-300发动机结构参数,针对喷管喉径、扩张半角和膨胀比的制造公差,研究了这些参数对比冲散布及纵向距离散布的影响。结果表明,喷管喉径制造公差对比冲的影响相对较大,扩张半角次之,膨胀比的制造公差对比冲影响较小; 这些公差应当在加工过程中合理控制。该文所得结果可对固体火箭发动机结构设计提供参考依据。     

影响高氯酸铵复合推进剂压力指数的原因分析

为提高推进剂的比冲正在选用各种新型物质。这类物质的压力指数(r指数)较高,根据火箭发动机设计和稳定燃烧的需要,提出了控制压力指数的方法。用现有高氯酸铵系复合推进剂,就其组分和燃烧条件用实验和理论计算的方法,分析了影响压力指数的原因,并对其影响压力指数的程度进行比较。     

含RDX的硝胺丁羟推进剂能量特性研究

采用最小自由能平衡流法对RDX/AP/Al/HTPB推进剂能量特性进行了理论计算。通过BSF165mm和BSF315mm发动机点火试验,研究了RDX含量、燃烧室压强对RDX/AP/Al/HTPB推进剂能量特性的影响规律。根据理论计算和发动机试验结果,对配方进行了优化设计,与某型号760mm全尺寸发动机的实测结果对比,其实测比冲高达2428.1N·s·kg-1(pc=6.86MPa),验证了RDX的加入对RDX/AP/Al/HTPB推进剂比冲有较突出贡献。     

两种：推进剂能量计算程序的比较——配方均匀试验设计法应用实例

利用配方均匀试验设计法设计了有约束条件的C-H-O-N-Cl-Al体系推进剂配方．对REAL与CEC-71能量计算程序计算的推进剂理想状态下平衡流比冲、燃烧室燃温、喷管出口温度、燃烧产物的熵等特性参数作了比较．t检验结果表明。两种程序的计算结果无差异，相互吻合．     

热塑性聚氨酯复合体系的理论研究

计算了基于环氧乙烷四氢呋喃共聚醚的热塑型聚氨酯弹性体（ＴＰＵ）与高氯酸铵（ＡＰ）、铝粉（Ａｌ）及增塑剂邻苯二甲酸二丁酯（ＤＢＰ）和硝化甘油（ＮＧ）等组成的复合体系的最大理论比冲和其它性能参数，结果指出了各复合体系具有较高的理论比冲，并获得了相应最大理论比冲的配方组成。     

BAMO·THF复合推进剂能量特性计算与分析

利用最小自由能法研究了以3，3-二叠氮甲基氧丁环（BAMO）与四氢呋喃（THF）共聚醚（PBT）为粘结剂，高氯酸铵（AP）、黑索今（RDX）、铝粉（Al）、二硝酰胺铵（ADN）为固体填料，不同增塑剂条件下推进剂比冲变化规律。理论计算表明：以2，2-二硝基丙醇缩甲醛与2，2-二硝基丙醇缩乙醛等质量比混合物（A3）、硝化甘油与二乙二醇二硝酸酯等质量比混合物（NG／DEGDN）作增塑剂时，推进剂比冲随RDX含量变化呈抛物线形，固体填料存在最佳添加比；NG／DEGDN增塑体系推进剂比冲高于A3体系。15％ADN取代AP时，由于燃烧产物平均相对分子质量降低，推进剂比冲显著提高。     

HNO3-27S密度与其组分含量关系初探

本文通过对大量实验数据的分析，指出了影响ＨＮＯ３－２７Ｓ密度的重要因素，建立了ＨＮＯ３－２７Ｓ密度与其组分含量之间的数学模型，利用回归关系式可以精确地通过Ｎ２Ｏ４和Ｈ２Ｏ含量计算ＨＮＯ３－２７Ｓ在１５℃时的密度。     

含铝推进剂的燃烧效率

为了获得末级发动机用的优化推进剂,评定了推进剂配方变量对低燃速、含铝推进剂燃烧效率的影响,试验用推进剂的组分有过氯酸铵、铝、环四次甲基四硝胺(HMX)、端羟基聚丁二烯(HTPB)。经试验得到了铝聚集的尺寸、燃速及由高速摄影照片和小型发动机试验推导出的比冲。由比冲效率表示的燃烧效率有随燃速增加而提高的趋势,在低L条件下,当铝聚集尺寸减小时,比冲效率提高。铝聚集的程度依赖袋囊结构特性,随铝量的减少和袋囊中铝与细AP质量比的降低,聚集尺寸将减小。使用粗粒的HMX有缩小聚集尺寸的作用,其结果是减小了袋囊体积。HMX颗粒的大小对燃速没有影响,用粗粒HMX代替细粒HMX制做的推进剂,有可能在不改变设计方案的基础上提高火箭发动机的实测比冲。     

含3，3＇-二硝基-4，4＇-氧化偶氮呋咱推进剂的能量特性研究

利用GJB／Z84—96方法在标准条件（Pc/Po=70：1）下，计算了新型高能氧化剂3，3’-二硝基-4，4＇-氧化偶氮呋咱（DNOAF）的三类推进剂的能量特性。计算发现用DNOAF取代丁羟复合固体推进剂中的高氯酸铵（AP），比冲可提高120N·s·kg^-1，NC／NG／DNOAF组成的无烟改性双基推进剂比冲可达2558N·s·kg^-1。在PET／NG／DEGDN／HMX推进剂中，用DNOAF取代HMX，比冲提高194N·s·kg^-1。     

高能固体推进剂中的有机组分的分离测定

基于有关资料和作者的一些实验工作，对新型高能固体推进剂中有机组分的分离测定方法进行探讨。     

含六硝基六氮杂异伍尔兹烷的NEPE固体推进剂能量水平分析

利用怀特最小自由能法和CAD软件对纯NEPE/CL-20与NEPE/HMX进行对比,其能量特性计算结果表明,当体系固含量为73%～80%时,含CL-20和HMX粘合剂体系比冲分别为2 561.1N·s/kg、2 462.1N·s/kg,前者比后者提高了近4%,而体系密度比冲的增幅相差更大,前者比后者提高7%以上,这对提高战术导弹射程有利.而从燃烧产物对比分析来看,CL-20在固体推进剂尤其是在高能低特征信号推进剂中很有应用价值.     

固体推进剂固相组分的混合研究

研究了含固体组分的两相体系固体推进剂混合过程的特点。用固体组分的浓度、粒径及其分布等参量研究分析了改性双基推进剂代料的混合特点。根据实验结果，认为改性双基推进剂的混合过程属分散混合。固体推进剂的性能将取决于分散混合后固体颗粒的尺寸。     

含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)推进剂的能量特性

利用国军标方法及CAD系统软件,在标准条件(pe/pc=70∶1)下,计算了含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的各类推进剂的能量特性,结果表明DNTF的单元推进剂比冲为2696.4N.s.kg-1,比CL-20单元推进剂的理论比冲还高31.1N.s.kg-1;用DNTF取代丁羟推进剂、改性双基推进剂以及GAP推进剂中的RDX或AP可以提高相应推进剂的理论比冲和特征速度。由于DNTF不含氯元素,且摩擦感度比RDX低得多,因此将DNTF引入推进剂中对提高推进剂的综合性能是有益的。     

章动散布底排阻力散布与阵风引起的落点散布的计算

底部排气弹的章动散布，底部排气时的阻力散布与阵风是影响底部排气弹落点散布的主要因素．在底部排气弹的散布分析与计算中，正确计算这三种因素散布对底部排气弹落点散布的影响是十分重要的．本文提出了这三种因素散布对底部排气弹落点散布影响的计算方法，为底部排气弹的散布分析与误差合成提供条件。     

含3,3′-二硝基-4,4′-氧化偶氮呋咱推进剂的能量特性研究

利用GJB/Z84-96方法在标准条件(pc/po=70：1)下,计算了新型高能氧化剂3,3′-二硝基-4,4′-氧化偶氮呋咱(DNOAF)的三类推进剂的能量特性.计算发现用DNOAF取代丁羟复合固体推进剂中的高氯酸铵(AP),比冲可提高120 N·s·kg-1, NC/NG/DNOAF组成的无烟改性双基推进剂比冲可达2558 N·s·kg-1.在PET/NG/DEGDN/HMX推进剂中,用DNOAF取代HMX,比冲提高194 N·s·kg-1.     

含DNTN的CMDB推进剂的能量特性的计算及其组分的相容性

根据最小自由能法,采用NASA-CEA软件,计算了含2,3-二羟甲基-2,3-二硝基~(-1),4-丁二醇四硝酸酯(DNTN)的复合改性双基(CMDB)推进剂能量特性。采用差示扫描量热法研究了DNTN和CMDB推进剂组分的相互作用。结果表明,DNTN替代硝化棉(NC)+硝化甘油(NG)/黑索今(RDX)/Al推进剂配方中的RDX,使体系的理论比冲最大,达2666.5 N·s·kg~(-1),特征速度逐渐增大,氧系数逐渐提高。DNTN全部替代NC+NG/高氯酸铵(AP)/Al推进剂配方中的AP,使理论比冲最大,达2669.1 N·s·kg~(-1),燃气平均分子量降低,燃温升高,表明CMDB推进剂体系中的DNTN有良好的应用潜力。DNTN与NC/NG、RDX、奥克托金(HMX)、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)、吉纳(DINA)和炭黑(C.B)之间没有明显的相互作用,与邻苯二甲酸铅(φ-Pb)和1,3-二甲基~(-1),3-二苯基脲(C2)之间相互作用明显。     

A~3NPL推进剂的燃烧

在过氯酸铵(以下简称AP)系推进剂的燃气中,含有大量的酸性氯化氢(HCI)。降低燃气中的这种有害气体甚为必要。本文探讨了硝酸铵(以下简称AN)作为推进剂氧化剂的实用性。硝酸铵推进剂价格低廉,燃气中不含有害物质。AN系复合推进剂的缺点是比冲低,在理论上添加金属铝可以提高比冲。为了提高点火性能及燃烧效率,在本研究中还探讨了由AN、AP、AI组成的推进剂的燃烧特性。这种称为A~3 NPL推进剂的燃烧特性,可以借助AN、AP、AI的不同添加量来调节。小型火箭发动机的燃烧实验结果表明:(1)AN系复合推进剂中添加的AI在燃烧室内熔融成层状物附着于喷管内壁,不能完全燃烧,致使比冲下降;(2)用AP取代AN系复合推进剂中的部份AN,可以提高AI的燃烧效率和增加比冲,并大幅度减少燃烧产物中的酸性气体。     

新型乙炔氨推进剂热力性能计算分析

采用吉布斯最小自由能法计算了不同乙炔含量的乙炔氨推进剂的热力参数,选定了乙炔氨中乙炔的含量并计算了液氧(LO X)分别与选定浓度的乙炔氨、火箭煤油、甲烷等组合的6种推进剂热力性能。结果表明:乙炔含量为25%的乙炔氨推进剂在比冲和安全性两方面最优,可作为下一步研究目标;液氧(LO X)/乙炔氨组合较其它推进剂组合具有很好的空间应用物性和较高的热力性能,在燃烧室压强/喷管出口压强为180∶1、喷管出口面积/喷管喉部面积为35∶1时,比组合冲达到372.63s,比现有的LO X/火箭煤油比冲高14 s。     

低特征信号推进剂配方组分与特征信号的相关性研究

研究了聚醚／硝酸酯（NE）／RDX体系特征信号推进剂的组分与特征信号的相关性。理论计算结果表明，当AP和Al含量分别降至10％和2％时，燃气中Al2O3和HCl的总含量比丁羟推进剂降低87％以上；测试了Al含量在1％－13％范围内2cm和5cm波段处的微波衰减。