镁铝中能贫氧推进剂燃烧性能初探

系统地研究了镁铝中能贫氧推进剂的燃烧特性,并对该类推进剂的配方进行了初步的优化设计。研究发现,高氯酸铵含量和镁铝比对贫氧推进剂燃烧特性有显著影响。增加ＡＰ含量和金属添加剂中镁粉含量均有助于提高推进剂的燃速和拓宽其低压可燃极限。另外,采用超细组分或添加燃速催化剂也是提高推进剂燃速和拓宽低压可燃极限的重要途径。     

纳米有机金属盐对RDX/CMDB推进剂燃烧性能的影响

制备了含纳米3-硝基邻苯二甲酸铅、纳米对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(NPAC)的RDX/CMDB推进剂,用靶线法测试了推进剂的燃速,用热重分析(TG)、常压和高压DSC、微型热电偶、单幅彩色摄影和SEM-EDS联用分别测试了热分解性能、燃烧波火焰温度分布、熄火表面形貌和熄火表面的元素。结果表明,与普通3-硝基邻苯二甲酸铅、对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(PPAC)相比,NPAC催化剂可提高RDX/CMDB推进剂中、低压段的燃速,降低其压强指数,拓宽其燃烧平台范围;NPAC可使推进剂低温分解放热峰向低温方向移动,而使高温放热峰向高温方向移动,并使推进剂热分解的放热量增大。NPAC可使推进剂的表面反应区、嘶嘶区和暗区的厚度增大,并使各区温度升高;含NPAC的推进剂的熄火表面碳骨架上的铅、铜元素聚集体的平均粒径小于加入PPAC复配催化剂的推进剂。     

含团聚硼富燃料推进剂的能量特性及燃烧性能

用最小自由能计算程序计算了含硼富燃料推进剂的能量性能,探讨了不同压力时硼粉的质量分数对富燃料推进剂能量性能的影响,采用靶线法和化学滴定法研究了富燃料推进剂的燃烧特性和燃烧残渣中硼粉的燃烧效率。结果表明,随着硼粉含量的增加,推进剂的能量增大;大粒径的团聚硼对富燃料推进剂的燃速和压强指数影响较大,随着团聚硼含量的增加,推进剂的燃速提高;含硼富燃料推进剂中的硼粉燃烧后单质硼和硼化物的摩尔比发生了明显的变化,无定形硼粉经团聚后燃烧效率明显提高。     

NEPE推进剂燃烧性能研究

NEPE高能固体推进剂因其优良的综合性能具有十分良好的应用前景。通过调整氧化剂含量、种类及含能增塑剂用量,对NEPE推进剂的燃烧速度和燃速压力指数进行了调节,燃速在9．3～11．6mm／s(7.0MPa)范围内可调，燃速压力指数由0．61降为0.54。     

硝胺推进剂燃烧性能的改善

选用了一种新型复合含能燃烧催化剂——ＰＮＴＯ／β－Ｃｕ／ＴＣＢ来改善硝胺推进剂的燃烧性能。结果表明这种催化剂的催化效果很好,在本试验配方条件下,硝胺推进剂常温下在７．８～１７．７ＭＰａ压力范围内,压力指数降为０．３７８,１７．７ＭＰａ压力下燃速升为２８．３２ｍｍ／ｓ。     

DNTF-CMDB推进剂燃烧性能的调节

为了降低DNTF-CMDB推进剂的压强指数,研究了催化剂、NC与NG配比、增塑剂及内弹道稳定剂对其燃烧性能的影响.结果表明,芳香类铅盐与脂肪类铜盐复配能显著降低DNTF-CMDB推进剂的压强指数;降低配方中NG的含量可降低推进剂的压强指数;与NG相比,用TEGEN作增塑剂时推进剂具有更小的压强指数;与三氧化二铝相比,氧化镁作为内弹道稳定剂时降低推进剂的压强指数效果更好.     

PNI对RDX/Al-CMDB推进剂燃烧性能的影响

采用吸收-压延方法制备了含4-硝基咪唑铅盐(PNI)的RDX/Al-CMDB推进剂样品,用靶线法测试了其燃速,研究了PNI与炭黑组成的二组元催化剂,PNI、炭黑和安定剂组成的三组元催化剂,PNI与不同种类铅盐组成的多组元催化剂对RDX/Al-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明,PNI是一种有效的含能燃烧催化剂;PNI与炭黑或β铅盐的混合物可使推进剂出现平台或麦撒燃烧;当PNI的质量分数为4.0%时,推进剂的压强指数降至0.07;1.0%PNI和2.5%β-Pb的混合物使推进剂的压强指数降至-0.13。含PNI改性双基推进剂的燃速可调,出现平台或麦撒区间。     

NC/Bu-NENA基推进剂性能研究(Ⅰ):推进剂能量及燃烧性能

为了研究丁基-硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)对NC基推进剂能量及燃烧性能的影响,通过俄罗斯Real软件计算了Bu-NENA对推进剂的能量性能的影响;通过吸收-压延的方法制备了推进剂样品,测试了推进剂的密度、爆热、比容、点火延迟、燃速,计算了压强指数;通过燃烧波、火焰照片以及熄火表面探讨了Bu-NENA对推进剂燃烧性能影响的机理。结果表明,在NC基推进剂中Bu-NENA替代NG使能量下降,但是产气量增加,使推进剂的燃速大幅度下降,2MPa下燃速降幅75%以上,20MPa下燃速降幅64%以上;压强指数提升,NC/NG基推进剂用部分催化剂可能对NC/Bu-NENA基体系失效;推进剂的点火延迟时间增加;推进剂的燃速大幅度降低的原因可能是因为Bu-NENA在燃烧时挥发吸热以及燃温降低带来的热反馈降低。     

金属燃料在固体推进剂中的应用进展

综述了硼粉、铝粉、镁粉和合金粉等金属燃烧剂在固体推进剂中的应用状况,展望了其在固体推进剂中的应用前景。认为在固体推进剂中添加一定量的金属燃料来提高推进剂的能量有着很大的发展潜力。     

HNIW单元推进剂燃烧性能研究

研究了一些添加剂对HNIW单元推进剂燃烧性能的影响,结果表明HNIW的燃烧受其分解过程的影响较大,在HNIW中加入其分解产物可显著降低其燃烧速度,所试的催化剂均对HNIW单元推进剂的燃烧性能有一定的催化作用。     

含Mg/Al合金CMDB推进剂的燃烧性能

用PDSC、SEM、EDS和XRD研究了含Mg/Al合金粉和Al粉CMDB的热分解特性、熄火表面和固体燃烧产物组成.探讨了Mg/Al合金对燃烧机理的影响,建立了燃烧物理模型.结果表明,用等质量的Mg/Al合金粉替代Al粉,可提高推进剂的燃速、凝聚相热分解的剧烈程度和Al的燃烧效率;同时推进剂压强指数降低、凝聚相热分解放热量减少且其熄火表面上存在大直径Al熔凝颗粒团的现象消失.     

水杨酸金属衍生物对AP-CMDB推进剂燃烧性能和热行为的影响

研究了水杨酸铅(PbSa)、水杨酸铜(CuSa)、水杨酸铋(BiSa)、甲撑水杨酸铅(Pb2Sa2)、甲撑水杨酸铜(Cu2Sa2)和甲撑水杨酸铅铜(PbCuSa2)对AP-CMDB推进剂的燃烧性能和1.0MPa压强下热分解特性的影响.结果表明,水杨酸金属衍生物均能有效提高AP-CMDB推进剂低压下的燃速,并降低高压下的燃速.水杨酸金属衍生物均使推进剂中NC/NG体系分解峰温在一定程度上降低,CuSa和Cu2Sa2可明显降低推进剂中AP的高温分解峰温.水杨酸的含铜衍生物(CuSa、Cu2Sa2和PbCuSa2)可有效降低较宽压强范围内(1～20MPa)的压强指数.     

硝胺单元推进剂的燃烧性能研究

测定了HMX、RDX和CL-20三种硝胺的热分解行为,对硝胺单元推进剂的能量进行了理论计算,并采用固体推进剂燃烧过程测定系统对硝胺单元推进剂的燃烧性能进行了测定,分析了硝胺单元推进剂的燃烧机理.测试结果表明,CL-20的热分解温度较低,其能量较高,燃烧速度约为mMX的2倍,压力指数与HMX、RDX的压力指数相当.     

水反应金属燃料在超高速鱼雷推进系统中的应用

对水反应金属燃料和其他燃料进行了比较和分析,阐述了用于超高速鱼雷的水反应金属燃料体系。通过热力学计算,分析了水反应金属燃料的能量特性及其影响因素,并对水反应金属燃料应用于超高速鱼雷推进系统的可能途径进行了探讨。通过分析得出,水反应金属燃料充分利用雷外海水作为能源,具有显著的高能量特性,可明显提高超高速鱼雷承载燃料的能力,是超高速鱼雷的最佳能源选择;水反应金属燃料能以液态或固态形式应用于发动机,发动机形式宜采用喷射式,但环境压力对发动机比冲影响较大,其使用效率随航行深度的增加而降低。     

AP-CMDB 推进剂稳态燃烧性能计算研究

建立了一个ＡＰ－ＣＭＤＢ推进剂稳态燃烧模型。该模型可用于ＡＰ－ＣＭＤＢ推进剂和经典双基推进剂燃速特性的模拟计算，其计算结果与文献值相符合，说明该模型是合理、可行的。ＡＰ－ＣＭＤＢ推进剂计算结果表明，ＡＰ粒径减小，ＡＰ含量增加，推进剂燃速升高；而含能粘结剂——ＤＢ母体的含能程度越高，即ＮＧ含量增加，或ＮＣ的硝化度加大，都有利于提高推进剂的燃速。     

复合改性双基推进剂燃烧性能研究

采用近距摄影、扫描电镜、电子能谱、X-射线衍射等多种技术,对CMDB（复合改性双基）、Al-CMDB、Mg／Al-CMDB推进剂燃速和火焰结构进行了研究。结果表明,在CMDB推进剂中添加A1、Mg／A1等金属燃料,改变了火焰结构;Mg／Al合金可提高金属燃料Al粉的燃烧效率。     

新型燃烧稳定剂对浇铸RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

为选择理想的新型燃烧稳定剂,研究了WB、WC、ZrB2、ZrO2、SiC和BN对浇铸RDX-CMDB推进剂燃速和燃速压力指数的影响。结果表明,6种材料都能降低推进剂的燃速,但降低幅度各有差异;ZrB2、ZrO2和SiC对推进剂燃速的降低作用随其粒度的减小而增大;WB和WC在一定含量下可以降低推进剂18～20.5MPa下的燃速压力指数;只有BN使推进剂的燃烧平台效应消失。     

复合固体推进剂组分热分解特性与推进剂燃烧性能的关系

一、前言复合固体推进剂是由氧化剂(通常是高氯酸铵)、有机粘合剂和其它附加组分构成的非均相混合物.其燃烧包括同时发生在气相、液相和固相中的化学反应及扩散、传导等物理过程,是一种相当复杂的物理-化学过程.整个燃烧过程不同程度地受气相反应和燃烧表面的及亚表面的凝聚相反应所控制.W. G. Schmidt和K. kiehore、V. R. Pai Venerker等人从推进剂的实际燃烧过程发生在气相,而推进剂各组分相对又不挥发的观点出发,得出了在固相中必定要先发     

复合固体推进剂组分热分解特性与推进剂燃烧性能的关系

一、前言复合固体推进剂是由氧化剂(通常是高氯酸铵)、有机粘合剂和其它附加组分构成的非均相混合物。其燃烧包括同时发生在气相、液相和固相中的化学反应及扩散、传导等物理过程,是一种相当复杂的物理一化学过程。整个燃烧过程不同程度地受气相反应和燃烧表面的及亚表面的凝聚相反应所控制。 W.G.Schmidt和K.kiehore、V.R.Pai Venerker等人从推进剂的实际燃烧过程发生在气相,而推进剂各组分相对又不挥发的观点出发,得出了在固相中必定要先发     

硼粉含量对Mg/PTFE富燃料推进剂性能的影响

为研究硼粉含量对镁/聚四氟乙烯(Mg/PTFE)富燃料推进剂性能的影响,采用混合模压成型工艺制备了7种不同硼粉含量的Mg/PTFE推进剂药柱。用红外测温仪、TG-DTA、量热仪分别测试其燃烧性能、热分解性能和爆热,并测试了其机械感度。结果表明,加入硼粉后,推进剂的燃烧性能明显改善,硼粉质量分数为15%时,线性燃速和质量燃速达到最高;当硼粉质量分数为20%时,燃烧温度达到最高;随着硼粉含量的增加,爆热稍微降低,完全燃烧热随着硼粉含量的增加而增大;当硼粉质量分数为10%时,高温放热峰温度降低128℃,撞击感度和摩擦感度达到最高值。