高能低燃速NEPE推进剂的研究

采用调节 NEPE推进剂的配方组分、添加降速剂等手段进行了一系列降低燃速的研究。研究结果表明 ,增大 AP粒径、降低 NG/DEGDN的比例、适当降低 AP含量、添加少量降速剂 ,可达到降低燃速的目的。通过对 NEPE推进剂配方组分的调节 ,在没有添加降速剂时 ,其 4.0 MPa下燃速可达到 4.7mm/ s,并且实测标准比冲可达到 2 2 39.3N·s/ kg。     

无铝低燃速NEPE推进剂的燃烧性能

采用水下声发射法测定了无铝低燃速NEPE推进剂的燃速,研究了增塑剂种类、高氯酸铵(AP)与奥克托今(HMX)含量、AP粒度级配以及降速剂对无铝NEPE推进剂燃烧性能的影响。结果表明,通过选择合适的增塑剂、调整AP/HMX的相对含量、AP粒度级配以及采用有效的降速剂可使推进剂基础配方在3.5MPa下静态燃速达到4.0~5.5mm/s,2~5MPa下静态压强指数可降至0.30以下;NEPE推进剂燃烧时,NO2的生成速度越慢或NO2的含量越低,则推进剂的燃速越小,反之则越高。     

利用高燃速化合物提高双基推进剂燃速

叙述了含有高燃速化合物的双基推进剂配方、制备工艺及燃速测试结果。高燃速化合物是三硝基间苯二酚铅、苦味酸铅和二硝基重氮酚。发现这些化合物都能较大幅度地提高双基推进剂的燃速,并随高燃速化合物的含量增加而增高。利用所测燃速结果,导出了配方中二硝基重氮酚的含量与燃速的关系式。文章初步探讨了高燃速化合物提高推进剂燃速的机理。     

超高燃速推进剂燃速压力敏感性理论探讨

探讨了超高燃速推进剂(UHBPR)的燃速压力敏感性。通过理论分析，提出了一种降低LIHBRP燃速压力敏感性的方法。采取密度梯度的方法制造药柱，使药柱的密度从点火端到终了端呈现逐渐增加的趋势，可以极大地降低UHBRP燃速压力敏感性，在理论上燃速压力指数可以降低到零。     

颗粒粘结高燃速固体推进剂燃速的数值拟合

应用推进剂燃烧特征化学基团方法预估了推进剂中小粒药的燃速和速燃粘结剂的燃速，将预估结果与实验结果之间相相似理论的方法建立了计算机数值模拟公式。     

复合固体推进剂用新型二茂铁类燃速催化剂研究进展

二茂铁及其衍生物是一类性能良好的复合固体推进剂燃速催化剂,较少的添加量便可调控推进剂的燃烧性能。然而结构简单、分子量小的二茂铁类燃速催化剂存在易迁移和易挥发等缺点,严重影响了推进剂装药的贮存寿命、使用可靠性及环境适应性。因此设计和合成具有低迁移、低挥发和高催化效率的二茂铁类燃速催化剂便成为这一领域研究的关键点。本文介绍了近年来已报道的新型二茂铁类燃速催化剂的合成方法、抗迁移挥发性和催化性能,指出了其存在的问题,并对该领域今后的研究方向进行了展望。低分子量的二茂铁化合物合成相对简单,催化性能优异,但迁移挥发趋势依然存在;二茂铁聚合物分子量大,能彻底解决二茂铁的迁移问题,但催化效率较低,合成工艺复杂。在这些新型燃速催化剂中,含能离子型二茂铁化合物迁移挥发性低、易于合成修饰、热稳定性好且高含氮量,有利于提高推进剂的能量水平,具有广阔的应用前景。     

固体推进剂燃速测试技术研究进展

综述了固体推进剂的静态燃速、动态燃速和特定环境下的燃烧测试技术的研究现状以及各种燃速测试方法的特点,分析认为固体推进剂燃速测试技术的总体发展规律是由静态燃速测试逐步发展到动态燃速测试,在动态燃速测试的基础上出现了旋转过载燃速测试技术和压强瞬变条件下的燃速测试技术。现有燃速测试技术还用于测试固体推进剂常用高能添加剂的燃烧性能。提出了固体推进剂燃烧性能测试技术的发展方向:高压(超高压)燃烧性能测试技术、超低压(真空)燃烧性能测试技术、低温微重力环境下的燃烧性能测试技术等。附参考文献55篇。     

用ACP提高固体推进剂的燃速

用快燃物ACP提高改性双基推进剂、AP／HTPB复合推进剂和N-15D推进剂的燃速,取得了非常显著的效果。在HMX和RDX改性双基推进剂配方中加入不同粒度不同含量的ACP,推进剂的燃速均能提高,压强指数基本无变化。在AP基复合推进剂配方中加入ACP,其燃速均有不同程度的提高,而且在7～15MPa的压强范围内,压强指数小于0．45。成功地进行Ф64mm发动机试验,并获得稳定的P-t曲线。N-15D推进剂配方的燃速较低,加入ACP后,燃速也有提高,压强指数稍有增大。结果表明,加入ACP后燃速提高效率分别是：HMX改性双基推进剂配方为40．62％,RDX改性双基推进剂配方为38．00％,复合推进剂配方为37．35％,N-15D推进剂配方为9．90％。     

丁羟推进剂中燃速催化剂的研究进展

使用燃速催化剂是调节丁羟推进剂燃速的最佳途径之一。综述国内外丁羟推进剂用燃速催化剂的研究进展,分析了发展趋势,结合纳米燃速催化剂和复合燃速催化剂优点的纳米复合燃速催化剂有望成为燃速催化剂的一个发展方向。其中,解决纳米粒子之间的团聚及在推进剂中的均匀分散问题是纳米复合燃速催化剂应用的关键技术。简要介绍这方面的部分探索性研究工作,尝试为解决纳米复合燃速催化剂的团聚问题找到新途径。     

含RDX低燃速丁羟推进剂的配方研究

为满足某发动机装药需求,设计了固体质量分数为87.5%含RDX的低燃速丁羟推进剂配方,采用最小自由能法进行理论计算,研究了RDX和改性草酸铵对热力学参数的影响.用BSFΦ165标准试验发动机测试了比冲和燃速.结果表明,含RDX低燃速推进剂配方中,RDX和改性草酸铵的含量影响其热力学参数.当RDX质量分数为(10.0%),改性草酸铵为2.0%时,低燃速推进剂的实测比冲为2 374 N·s·kg~(-1),比冲效率为0.919,燃速为4.12 mm·s~(-1);通过添加少量改性草酸铵、改变氧化剂的粒度级配,能够在保证推进剂能量基本不变的前提下,满足含RDX低燃速丁羟推进剂配方的低燃速指标要求.     

低燃速低燃温双基推进剂的催化燃烧

研究了含普通铅、铜盐催化剂的低燃速、低燃温双基推进剂的燃烧性能、热分解性能及熄火表面形貌特征和元素分布。观察到如下试验现象：(1)熄火试样表面元素分布不均匀,C元素和催化剂在熄火表面均有不同程度的积累;(2)含催化剂的试样燃烧熄火表面有大小不等的球体出现,催化剂不同,形成的球体直径分布不同,球体成分以Pb为主,兼有少量其它元素,各球体相互连接形成链状、短枝状;(3)含和不含催化剂的配方未燃表面无球体出现。结果表明,适用于普通双基推进剂的铅、铜盐催化剂在低燃速低燃温双基推进剂中同样具有催化作用,对热分解性能也有重要影响。     

一种非铅催化硝胺改性双基低燃速低燃温推进剂

为降低双基低燃速低燃温推进剂的燃速、燃温,将含能添加剂PQ加入含HMX的CMDB推进剂中。研究了含能添加剂PQ与HMX复配后部分取代配方中的NC和NG对燃速、燃温的影响,并采用常规的Pb—Cu盐复合催化剂和非铅催化剂体系对该配方体系的燃烧性能进行了调节。结果表明,加入适量的复合含能添加剂能有效降低推进剂的燃速和燃温,可使推进剂理论燃温低于1200K,燃速低于2．5mm／s（10MPa,20℃）;与常规Pb—Cu盐催化剂相比,非铅催化剂的催化效率更高,配方的燃烧性能更好,压强指数可低至0．16（3～7MPa）,获得平台燃烧。含能添加剂PQ降低燃速、燃温的原因是加入PQ后,推进剂的能量水平下降以及PQ在分解时的熔化吸热降低了化学反应速率。     

复合增程炮弹用低烧蚀ST推进剂研究

为提高复合增程炮弹的射程,降低喷管的烧蚀性,研制了复合增程炮弹用ST推进剂。进行了Φ50mm发动机钢质喷管烧蚀试验、某复合增程炮弹实际发动机的静、动态及强度试验。结果表明,ST推进剂具有能量较高（相对总体指标）、低燃温、低烧蚀、抗过载能力强的特点,可以满足不同型号复合增程炮弹火箭增程设计要求。     

低燃速低燃温双基推进剂燃烧性能的调节

为调节低燃速燃温双基推进剂的燃烧性能(燃速及压强指数)，探索铅、铜盐和碳黑等燃烧催化剂在该类推进剂中的催化效果，从理论燃温在900～1700K的低燃速双基推进剂中选出4种作为基础配方，分别加入不同种类的铅盐、铜盐及碳黑等燃烧催化剂，改变催化剂的加入量及搭配关系，进行了一系列试验研究。同时还研究了辅助增塑剂对推进剂燃烧性能的影响。结果表明，常规的铅、铜盐和碳黑等催化剂在低燃速低燃温推进剂中仍能发挥催化作用，作用效果与催化剂的品种及加入量相关，特别是使用复合催化剂时，对燃烧性能的调节更为有效。不同品种的辅助增塑剂对燃烧性能也有影响。     

超高燃速推进剂的限燃包覆层

研究了超高燃速推进剂的侧面限燃包覆。通过包覆层厚度、中止燃烧、间接证明实验,证实了采用硬质PVC黏合剂为内层,添加石棉粉的醋酸纤维素为外层的包覆层,可以使超高燃速推进剂侧面不发生窜火,达到稳定对流燃烧,燃速可达1000mm／s以上。     

Correlations of Uncertainties of Composite Propellant Strand Burner Burning Rate Measurement for Quality Control

This study acquired, classified, and analyzed more than 3500 repeated‐measured steady state strand burner burning rate data from our quality control data bank as well as from open literature. The large size of consistent data from our resource were employed for the construction of a model that correlates burning rate standard deviations with average burning rates for both within‐batch lots and among‐batch lots. An increase in standard deviations with burning rates was observed for both correlations. Both correlations exhibit an R²‐statistic larger than 0.82 within burning rate range of 3.4–38.6 mm s⁻¹, and both correlations provide predictions in good agreements with some good quality published data. These two correlations may serve as feasible burning rate standard deviation tolerance reference when conducting composite propellants production quality control or burning rate data reproducibility checkup. Moreover, the confidence limits of parameters from the derived within‐batch correlation equation allow assessing the maximum pressure‐exponent uncertainties within selected burning rate range, thus provide insightful considerations to pressure‐exponent tolerance assignment for propellants under development or production.     

变燃速发射药的原理与实现方法

根据身管武器内弹道特点,提出了变燃速发射药的概念,论述了基本原理和实现该原理的技术方法。采用内层为高燃速发射药,外层为低燃速发射药。达到变燃速的目的。实验证明,两层结构的变燃速发射药具有所希望的能量释放规律,表现出很好的渐增性燃烧。变燃速发射同时还具有高能量、普遍适应性、高安全性等特点。