高能复合固体推进剂的研究进展

高能化始终是复合固体推进剂的研究热点.介绍了当今复合固体推进剂高能化研究进程中国内外在氧化剂、金属燃烧剂和含能粘合剂体系方面的主要研究成果.借助先进的技术途径改善氧化剂和金属燃烧剂的燃烧性能是目前国内复合固体推进剂的研究重点.超高能量密度材料(氮原子簇化合物和多异氰基立方烷类化合物)和贮氢类金属燃烧剂三氢化铝以及一些新型的含能粘合剂等新型含能材料的出现,为下一代高能复合固体推进剂的研究指明了方向.     

纳米材料在固体推进剂中的应用研究及其作用机理

综述纳米材料在固体推进剂中的应用研究,总结并讨论纳米材料应用于固体推进剂中的作用机理及其对固体推进剂组分的催化作用,揭示出纳米材料在固体推进剂中具有重要的应用前景。     

21世纪纳米技术在固体推进剂中的应用研究

介绍了纳米催化剂、纳米金属在改善固体推进剂性能方面的应用研究现状,总结了纳米材料在制备中存在的问题,展望了纳米材料在固体推进剂领域的应用前景。     

纳米铝粉表面包覆改性研究的最新进展

综述了固体推进剂用纳米铝粉的几种包覆改性方法,包括:碳包覆、金属包覆、氧化物包覆、聚合物包覆、有机酸包覆及推进剂组分包覆,评述了各种方法的优缺点,分析认为若在固体推进剂中应用,可重点发展碳包覆、金属包覆和推进剂组分包覆等方法。     

超声波法测试固体火箭发动机燃速

为测量固体火箭发动机燃烧过程中推进剂燃速变化情况,组建可用于固体发动机地面试验特殊环境的超声波测量平台,应用超声波连续脉冲反射法测量,获得发动机不同界面的超声回波波形数据。通过设置区域增益并观察分析实验数据,从复杂的回波数据中提取出推进剂的厚度变化量,通过计算得到不同时刻推进剂的燃速。回波图可以清晰反映出推进剂端面的燃烧退移过程,进而可获得推进剂的燃烧规律。利用超声波法实现固体火箭发动机地面试验条件下推进剂燃速测量,测得实时连续的发动机燃速,可为固体火箭发动机结构设计及装药设计提供重要参数。     

固体推进剂能量释放热力学模型构建

该文建立了1个固体推进剂能量释放的化学热力学模型,推演了其能量释放过程中反应区内的能量方程。通过推导反应中各物质的质量方程和状态方程得到该模型,其中固体组分的状态方程引用MieGrüneisen状态方程,流体组分采用多方气体状态方程。结合定常爆轰波理论提出了对该能量模型的应用方向,探讨了固体推进剂在发生爆轰的情况下,其爆轰参数的计算方法。构建的能量模型可以作为1种研究固体推进剂能量释放规律的有效工具。     

复合固体推进剂基体/填料界面研究现状

复合固体推进剂广泛应用于航天火箭及常规战备武器中,其基体与填料间的界面问题一直是科研工作者关注的焦点。因基体/填料界面属于推进剂的弱作用点,研究界面问题可在一定程度上反映推进剂的整体结构完整性。简要介绍了目前关于固体推进剂中基体/填料界面的主要研究方法,从物相表征和力学测试两方面进行分类,分别介绍了红外光谱、显微镜、X射线光电子能谱、接触角测量及拉伸测试法和动态力学性能测试法在基体/填料界面处的应用,并介绍了几种常见界面作用理论。通过总结和对比,展望了固体推进剂基体/填料界面研究的发展方向,指出界面研究将朝着对单一界面进行研究、从微观角度测试力学性能以及界面分子动力学研究的方向发展。     

高能固体推进剂工艺助剂研究进展

综述了提高高能固体推进剂加工工艺性能助剂的研究进展.从稀释药浆、延迟固化反应、改善颗粒流动性能等改善推进剂药浆加工性能的措施出发,分别介绍了相应工艺助剂的研究及应用情况.对近年来研究报道较多的可同时改善加工过程中固体颗粒流动性能及推进剂力学性能的多功能性工艺助剂的研究情况进行了重点介绍.对高能固体推进剂多功能性工艺助剂...     

初始缺陷对复合固体推进剂力学性能影响的数值研究

为了研究复合固体推进剂中初始缺陷对其力学性能的影响,基于分子动力学算法生成了复合固体推进剂的细观颗粒填充模型,在颗粒/基体界面处设置粘接单元,并引入双线型内聚力模型描述界面层的力学响应,基于ABAQUS有限元数值计算平台研究了颗粒破碎、初始界面脱粘及微孔洞这些初始缺陷对推进剂损伤力学性能的影响规律。通过比较仿真应力-应变曲线,发现初始缺陷的存在严重劣化了推进剂的力学性能,具体表现为拉伸强度降低了40%,初始模量降低了40%。研究指出,颗粒/基体界面粘接性能对推进剂力学性能的影响最为显著,提高界面粘接性能可以大幅提高推进剂的力学性能,研究可为改善复合固体推进剂的配方研制及生产工艺提供一定的指导。     

复合固体推进剂细观界面脱粘有限元分析

针对复合固体推进剂细观损伤的特点,在颗粒与基体之间引入了粘结界面单元,采用双线性关系模型描述其界面损伤扩展特性,并对双线性关系模型中初始线性模量、最大粘结强度和最大张开位移等参数进行了预测.结合复合固体推进剂的填充模型,对推进剂内部细观界面脱粘过程进行了有限元分析.研究表明,采用粘结界面单元可以有效模拟推进剂颗粒的界面...     

真空技术在固体火箭发动机装药及总装检测中的应用

本文介绍了真空技术在固体火箭发动机推进剂原材料准备、燃烧室绝热、推进剂药柱浇注成型、发动机总装检测中的应用,真空技术在提高固体火箭发动机制造质量方面发挥了积极作用。     

文摘

1由回收枪炮火药和固体火箭推进剂制造工业炸药 NATO Sci,Ser．,Ⅱ2000,3（北大西洋公约组织,科学丛书）（应用退役的枪炮火药和火箭推进剂制造工业炸药）29—34（英文） 讨论了将退役的枪炮火药和固体火箭推进剂转制成工业炸药。提出了由回收枪炮火药和固体火箭推进剂制得的工业炸药的性状。     

装药缺陷对固体发动机性能影响的实验分析

在积分形式 N-S 方程基础上, 建立了固体火箭推进剂裂纹燃烧过程的理论模型, 对含装药裂纹的翼柱固体火箭发动机内流场进行了数值模拟, 分析了推进剂中裂纹大小、位置、角度等多种因素对发动机内流场的影响, 为评估固体发动机含缺陷装药燃烧安全性提供了实验依据和分析方法.     

动态热机械分析应用于固体推进剂领域的研究进展

针对动态热机械分析仪(DMA)较少应用于含能材料的现状,将DMA测试应用于固体推进剂材料的研究文献进行综述,并提出了DMA在固体推进剂领域的应用方向。     

固体推进剂用富勒烯及其衍生物制备研究进展

概述了富勒烯主要的制备方法,并简要对比分析了这些方法的优缺点。从富勒烯在固体推进剂中应用的需求考虑,总结了富勒烯衍生物制备研究的最新进展。最后,讨论了富勒烯及其衍生物在固体推进剂中的应用研究现状,以期为富勒烯的制备和应用提供一定的参考。     

含ADN或TKX-50的叠氮高能固体推进剂能量特性分析

利用最小自由能法研究了叠氮类［如聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、3,3’-双叠氮甲基氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)、聚3-甲基-3-叠氮甲基环氧丁烷(PAMMO）］高能固体推进剂的能量特性参数,重点研究了二硝酰胺铵(ADN)和5,5’-联四唑-1,1’-二氧二羟铵(TKX-50)在不同固体填料配比下对推进剂能量特性的影响规律。结果表明:在高固含量的叠氮推进剂中,用ADN取代高氯酸铵(AP),由于燃烧产物平均相对分子量降低,推进剂比冲提高;叠氮类推进剂能量由大到小为GAP、PBT、PAMMO;TKX-50用于叠氮类高能固体推进剂中,由于体系内的负氧平衡问题,TKX-50与奥克托今(HMX)、AP或ADN间存在能量的最优配比。用TKX-50完全取代HMX时,ADN/TKX-50/Al推进剂的理论比冲为2 790.6 N?s/kg,比ADN/HMX/Al推进剂的理论比冲增加了30.7 N?s/kg。     

固体火箭推进剂的未来

固体推进剂火箭业已高度成熟,在大多数军用导弹系统中,固体火箭较液体火箭占优势。固体助推器的应用于宇航系统进一步表明了它们的高可靠性,并已得到普遍的承认。今后一二十年内,固体推进系统有许多问题尚待解决,如降低成本问题,缩短研制周期和提高发动机性能,改进壳体和喷管材料,提高使用寿命、安全性能及可靠性,发展可调推力技术等等。从某些参数,如比冲来看,固体火箭推进剂的发展呈一长S形曲线。现在,正处于     

硝胺和复合固体推进剂断裂韧性的试验测定

为了研究硝胺推进剂（挤压成型和浇注成型）和复合固体推进剂的断裂韧性,文章采用非接触类型的视频引伸仪对固体推进剂CT试样进行断裂测试,测得厚度为38mm的3种试样断裂参数酶分别为：0．7546、0．0812、0．3368MPa·m^1/2,并且建立推进剂材料的失效评估图。发现挤压成型的硝胺推进剂断裂韧性比浇注成型硝胺推进剂和复合推进剂高,CT试样预估的失效载荷与试验结果能较好地吻合。     

固体火箭推进剂的最新发展

众所周知,与液体火箭体系相比,固体火箭体系的研究和制造成本都非常低廉。但令人遗憾的是固体火箭不如液体火箭那样可靠。特别是还没有足够的手段,在固体火箭产生异常燃烧之前把它预测出来。而且即使发现了异常燃烧,也很难使之中止,这个缺点大概是难以克服的。固体推进剂比液体推进剂发展迟缓的原因,还在于以下二个缺点,本文就弥补这二个缺点所取得的最新研究成果,试加阐述。     

黏合剂活性基团对HTPB推进剂力学性能的影响机制

为了研究端羟基聚丁二烯(HTPB)固体推进剂中黏合剂体系在储存过程中容易发生化学反应的基团的活性特点,寻找合适途径抑制推进剂老化,从而延长火箭发动机的储存寿命,本文中通过量子化学理论计算以及红外光谱和力学性能测试等实验方法,研究了甲苯二异氰酸酯(TDI)/HTPB黏合剂中的活性基团在自然储存条件下可能发生的化学变化及其对HTPB推进剂力学性能的影响。研究结果表明,HTPB推进剂中黏合剂分子易发生反应的部位应为C=C键或氨基甲酸酯基团,在推进剂的加速老化和自然储存过程中,C=C键氧化分解引起的黏合剂网络结构破坏,是导致推进剂力学性能下降的主要原因。