战略导弹与航天运载器液体推进剂加注技术发展展望

本文讨论了液体推进剂在我国战略导弹与航天运载器上应用的前景,结合我国的具体情况对常规推进剂和低温推进剂加注技术的发展及主要研究课题作了简要的论述。     

火箭推进剂的发展特点分析

通过对火箭推进剂发展过程的回顾，介绍了火箭推进剂的现状，分析了火箭推进荆的发展特点，提出了新一代火箭推进剂的雏形，在航天和军事领域具有一定的参考价值。     

黑索今对平台催化剂催化效果的增强作用

通过ＤＳＣ实验，研究ＲＤＸ对双基组分中铅／铜盐复合催化剂热分解行为的影响。讨论了该影响与ＲＤＸ对平台推进剂燃烧性能影响的关系。通过分析和计算，认为ＲＤＸ对平台催化效应有正、负两方面的影响。     

BAMO系推进剂的燃烧

为探讨BAMO(3.3-双叠氮甲基氧丁环)作为推进剂粘合剂的可能性,根据不同方案试制了两种粘合剂并测量了燃速,分析了BAMO聚合物的热化学性质,求出了其燃烧特性。     

AP/AMMO推进剂的燃速特性

用套罩式药条燃烧试验装置研究了AMMO(叠氮甲基-3′甲基氧杂环丁烷)作高氯酸铵基推进剂的粘合剂时推进剂的燃烧特性。实验证明,使用平均粒径为200μm的高氯酸铵(AP)基推进剂在初始温度为298K、压力为2.0MPa时燃速约为6.3×10~(-3)m/s,压力指数较低为0.16。当有1/3的AP平均粒径为63μm时,在同样温度和压力下推进剂燃速可达13×10~(-3)m/s,压力指数也增加为0.5。用这种小颗粒AP的推进剂在压力为2.0MPa时温度敏感系数为0.31％/K。     

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。     

GAP的合成及其特性

GAP(缩水甘油叠氮聚合物)是一种高密度、高能量的燃料粘合剂,与硝酸铵或硝胺化合物等非氯系氧化剂组合,有可能开发出低公害的推进剂.以聚环氧氯丙烷为基本物质,用叠氮化钠将其叠氮甲基化合成GAP二醇,再使其衍生成GAP弹性体,并探讨其性质。通过红外,C13NMR,GPC,元素分析和质量分析等特性实验证明,原材料物质和合成物GAp二醇中含有相当多的低分子环状化合物。这些杂质也能转换为叠氮甲基化合物,继而顺利地衍生成弹性体. 实验证明,用三羟基丙烷(TMP)交联剂和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)固化剂组合调整弹性体最合适. 另外,邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、已二酸二辛酯(DOA)、癸二酸二辛酯(DOS)等增塑剂在物性方面效果很好.     

GAP推进剂的燃速特性

为了获得广阔的燃速谱,研究了缩水甘油叠氮聚合物(GAP)复合推进剂的燃速和火焰结构。将过氯酸铵(AP)、环四次甲基四硝胺(HMX)或三氨基硝酸胍(TAGN)的精细晶粒与GAP相混合以形成GAP推进剂。因为GAP是一种自身可维持燃烧的高能聚合物,所以GAP推进剂的燃速特性在本质上显然不同于通常的复合推进剂。测定的结果表明:GAP推进剂的燃速、压力指数、温度敏感系数和火焰结构在很大程度上依赖干添加的晶体浓度。这些观察到的燃烧速度特性与晶体粒子的浓度相关。     

高能复合推进剂的燃烧机理——高能粘合剂的效果

研究证明，ＡＰ系复合推进剂的粘合剂中能量越高燃速也越高。在本试验压力范围内供试验用的推进剂出现燃烧中断，当粘合剂中ＡＭＭＯ含量为８０％以上时，在４ＭＰａ压力下燃烧中断，并有推进剂的绝热火焰温度越高燃速越高的趋势。推进剂的燃烧热显示，在粘合剂中ＡＭ－ＭＯ含量在８０％以下时，ＡＭＭＯ含量越多燃烧热越高，而燃烧热越高绝热火焰温度也越高。推进剂的燃烧热越高燃速也越高。已知叠氮化聚合物单体燃速的速率决定阶段是凝缩相反应，本研究证明，在ＡＰ系复合推进剂中从气相到燃烧表面的热流束影响推进剂燃速的速率决定阶段。     

少烟推进剂制作过程中的适用期问题及其测定

主要由HTPB和AP组成的少烟复合推进剂有一缺点,即这种推进剂药柱具有产生声压振荡的燃速响应函数。在推进剂配方小加少量的(质量含量0.5％～1.2％)锆或氧化锆粉对抑制燃烧不稳定性很有效,然而锆粉的加入会加速氨基酯生成反应,使HTPB/AP推进剂药浆适用期变短。四环素能有效弥补由于加入锆粉而给固化工艺带来的麻烦。     

用增压中断燃烧的固体推进剂

为探讨固体火箭推进剂中断燃烧的方法，用聚丙撑二醇（ＰＰＧ）与高氯酸铵（ＡＰ）复合推进剂进行了研究试验，结果证明，在一定压力下燃烧中断。在推进剂中适当加碳可以改变熄火压力。熄火原因为ＰＰＧ／ＡＰ系推进剂中ＰＰＧ与ＡＰ的热分解速度差引起燃烧不稳定致使生成的热量不足。     

高氯酸铵系复合推进剂的摩擦感度

用热化学分析及热解质量分析探讨了高氯酸铵(AP)系复合推进剂的摩擦感度。研究表明,为增加燃速采用的燃烧催化剂有增大摩擦感度的特性。从热电偶测出的推进剂燃烧波的温度分布得出了摩擦感度与燃面温度的关系。促进AP分解的催化剂虽有增加摩擦感度的特性,但落锤冲击感度试验表明,它对冲击感度没有影响.     

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。     

GAP的发展

空军航空航天实验室目前正在研究的缩水甘油叠氮聚合物(GAP)是一种高能、热稳定、低感度的端羟基预聚物,这种预聚物在先进的固体推进剂方面的可能应用包括: (1)1.3级非易爆型无烟推进剂, (2)固体火箭助推器用的洁净推进剂, (3)气体发生器/飞机起动药柱, (4)低费用的ASAT机动推进系统, (5)轨道转移飞行器用的高性能空间推进剂。本文回顾了GAP研究的历史,包括从Rocketdyne独立研究与发展计划(IR&D)中提出GAP设想直到目前空军赞助下所进行研究的进展现状。     

AN系推进剂的特性——添加表面活性剂对未固化推进剂粘性的影响

探讨了ＡＮ系推进剂中添加表面活性剂降低未固化推进剂的粘度，增加ＡＮ的表面含有率和增加推进剂燃速的可能性。试验了１７种表面活性剂。测量了添加各种表面活性剂的未固化推进剂的粘度。除肉豆蔻酸钠、硬脂酸钠和亚油酸钠外，其它表面活性剂都有降低粘度的效果，特别是月桂基胺效果最大。     

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。     

RDX/AP基复合推进剂的点火与燃烧特性

研究了在高氯酸铵(AP)基复合推进剂中添加硝胺类黑索今(RDX)对点火滞后时间的影响.在AP基复合推进剂中添加RDX时,燃速均匀下降而点火滞后时间急剧增加。RDX浓度对物理点火滞后时间无影响,而使化学点火滞后时间增加,从而增加了总点火滞后时间。     

低特征信号推进剂的氧化剂──相稳定硝酸铵

综述了国外在研制低信号特征推进剂的氧化剂──相稳定硝酸铵（ＰＳＡＮ）方面所取得的最新进展，提出了解决硝酸铵相转变问题的具体措施，介绍了几种以相稳定硝酸铵为氧化剂的低信号特征推进剂。     

法国的固体推进剂技术

扼要叙述了法国的固体推进剂技术发展简史 ,重点归纳了几类固体推进剂的发展现状和趋势 ,指出了法国固体推进剂的最新发展特点。     

印度固体火箭推进剂的包覆技术及其发展

综述了印度在近几年里对双基、改性双基和复合推进剂的包覆剂所进行的研究以及包覆技术的发展,介绍了包覆材料的评价检测方法;结合印度当前对包覆层研究,展望了印度包覆技术的未来发展。