固体贫氧推进剂研究

系统地综述了国内外固体贫氧推进剂的研究成果,对碳氢推进剂,含镁中能推进剂和含硼高能推进剂的配方特征,燃烧特征和燃速调节方法进行了评述,提出了各类推进剂应解决的主要问题。     

含LLM-105无烟CMDB推进剂的燃烧性能

采用燃速-靶线法研究了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的含量和粒度、不同复合燃烧催化剂(A-Pb/A-Cu/CB、B-Pb/B-Cu/CB、C-Pb/C-Cu/CB)及辅助增塑剂(三醋酸甘油酯(TA)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP))对含LLM-105无烟复合改性双基(CMDB)推进剂燃烧性能的影响。结果表明,随着LLM-105含量的增加,不同压强下推进剂的燃速均有明显降低,添加质量分数25%的LLM-105可使10MPa下推进剂的燃速下降达53.3%;粗颗粒LLM-105降低推进剂燃速的效果优于细颗粒,用粗颗粒LLM-105替代等量细颗粒LLM-105,可使不同压强下推进剂的燃速降低,10MPa下推进剂的燃速降低1.5mm/s;添加C-Pb/C-Cu/CB催化剂,推进剂在6~18MPa下的压强指数由0.43降至0.25。用TA替代DEP,可降低推进剂的燃速及压强指数。     

铝镁贫氧推进剂的点火性能

为研究镁铝富燃料固体推进剂组分对点火性能的影响,采用改进的靶线法燃速测试系统对多种含镁铝富燃料固体推进剂在常压和加压下进行了通电金属丝点火性能的对比实验。被测试推进剂的镁铝合金含量为20%～40%,或者同时含镁铝合金及硼,氧化剂含量为30%～53%。实验表明,在固定外界输入热源的情况下,推进剂的点火性能主要与氧化剂含量和粒度有关;金属的含量和种类也有一定的影响;催化剂对点火延迟时间影响很小;压强对此种点火方式几乎无影响。该点火延迟测试方法简单易行,并具有一定的可靠度,适于配方调试。     

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。     

GAP贫氧推进剂组合的常压热分解特性研究

采用DSC方法研究了GAP贫氧推进剂主要组分（AP、KP、AP／KP、GAP）的常压热分解特性,同时考察了TMO催化剂对上述体系热分解特性的影响。实验结果表明,TMO催化剂对GAP、AP和KP的催化作用不同。     

国外绿色铝/冰推进剂研究进展

综述了国外绿色铝/冰固体推进剂的研究进展,包括铝/水混合物、铝/水/过氧化氢混合物、铝/三氢化铝/水混合物3个体系的研究工作。通过综合分析,对我国绿色铝/冰固体推进剂研究提出了几点建议。     

特种压强指数的推进剂

总结了近10年来具有平台燃烧效应的复合固体推进剂的研制成果。燃速添加剂EM_(503)及组合添加剂MT在推进剂配方中应用,可以获得具有不同燃速的、特低压强指数的推进剂配方。此类配方工艺、力学性能良好,具有实用性。同时对取得平台燃烧效应的机理进行了实验分析。     

超声法测试固体推进剂的燃速

通过连续测量超声脉冲在推进剂中的反射时间,确定推进剂燃烧端面的位移,从而得到推进剂的燃烧速度.研制的测试系统由燃烧室、超声探头、匹配层、压力传感器、超声发射接收单元和计算机数据处理单元组成.试验采用低燃速推进剂.在预增压的条件下,试验压强从3 MPa增加到8 MPa,燃速从4.2 mm/s增加到6.4 mm/s,根据燃速压力曲线分段计算出各自的燃速压强指数.测试系统的超声信号清晰,燃速数据准确可靠.     

GAP贫氧推进剂组分的常压热分解特性研究

采用 DSC方法研究了 GAP贫氧推进剂主要组分 (AP、KP、AP/KP、GAP)的常压热分解特性 ,同时考察了 TMO催化剂对上述体系热分解特性的影响。实验结果表明 ,TMO催化剂对 GAP、AP和 KP的催化作用不同     

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。     

利用燃烧稳定剂调节燃速的研究

在不同燃烧稳定剂及常用稳定剂 Al2 O3不同粒度对燃烧速度影响研究的基础上 ,进一步探索了利用不同稳定剂以及 Al2 O3不同粒度复合来调节推进剂燃速的可能性     

NGu对含RDX硝胺发射药燃烧性能的影响

为从微观的角度研究NGu对含RDX的硝胺发射药燃速压力指数改变的影响,采用改进的小型点火燃烧模拟装置,在35MPa左右对几种发射药进行低压中止燃烧实验.通过SEM电镜观察发射药在低压下燃烧的表面状况.结果表明,在硝胺发射药的燃烧过程中,NGu在燃烧表面形成较厚的熔融层,抑制了RDX的爆燃;RDX的爆燃与燃烧表面熔融层之间的"均衡状态"影响发射药燃速压力指数的变化,当RDX与NGu质量比小于1时,燃速压力指数明显降低;当RDX和NGu同时存在时,发射药的燃烧表面有针状晶体生成.     

铝/有机氟化物复合物对含铝HTPB推进剂燃烧性能的影响

为研究有机氟化物(OF)对含铝HTPB固体推进剂燃烧性能的影响,采用球磨法制备了纳米和微米铝/有机氟化物复合物(nmAl/OF和μmAl/OF),将其作为复合添加剂替代微米铝粉加入HTPB推进剂中,并考察其对推进剂燃烧性能的影响。采用SEM、TEM、粒度分析等对nmAl/OF和μmAl/OF复合物及推进剂凝聚相燃烧产物进行了表征。结果表明,nmAl/OF和μmAl/OF复合物有不同的结合状态;添加OF、nmAl/OF和μmAl/OF后,推进剂的爆热值下降约2%;添加nmAl/OF的推进剂配方燃速最低,在3MPa时仅为6.28mm/s,添加OF和μmAl/OF体系的推进剂燃速压强指数相比于原配方降低约20%;添加nmAl/OF的推进剂配方凝聚相燃烧产物粒度(D_(50))比原配方降低约47%。     

B12H12［N(C2H5)4］2对NEPE推进剂燃烧性能的影响

研究了硼氢化合物 B1 2 H1 2 [N(C2 H5 ) 4] 2 对 NEPE推进剂燃烧性能的影响 ,采用 DSC分析了 B1 2 H1 2 [N(C2 H5 ) 4] 2 与 NEPE推进剂主要组分硝酸酯的相容性以及对推进剂固化反应的催化作用和对高氯酸铵、硝胺常压热分解的催化作用 ,并利用恒压静态燃速仪测试了推进剂在 4～ 1 1 MPa的燃烧速度和燃速压力指数     

钝感发射药燃烧稳定性研究

对3个主流药型的发射药,即单基药、双基药和硝胺药经两种钝感方法处理后的燃烧稳定性进行了分析和评价,总结了不同钝感方法对发射药燃烧稳定性的影响规律。结果表明,两种钝感处理方法使火药燃烧呈现明显的燃速渐增性,但同时也增大了火药燃烧的不稳定性,并使火药的燃速压力指数上升。     

铝粉粒径对改性双基推进剂燃烧性能的影响

研究了3~10MPa、10~18MPa压力下,铝粉粒径对改性双基推进剂燃速和压强指数的影响。结果表明,随着铝粉粒度的增加,推进剂的燃速增加压强指数降低,3~10MPa下,压强指数从0.92降至0.51;在10~18MPa下,压强指数从0.74降至0.13。当铝粉粒度为24μm时,在10~18MPa含铝推进剂出现了平台燃烧。     

铅盐对无烟NEPE推进剂燃烧性能的影响

通过测定不同压力下推进剂的燃烧性能以及熄火表面元素分析,研究了3种铅盐(LF、LP和LC)对无烟NEPE推进剂燃烧性能的影响。结果表明,LF、LP或LC使该推进剂的压强指数在3～5MPa压力范围内降至0.33～0.48,5～12MPa降至0.18～0.58。推进剂熄火表面元素分析结果表明,LF和LP中的铅元素在推进剂燃烧过程中更易于在燃面富集,而LC中铅元素在燃面上的富集程度相对较弱,这与3种铅盐对无烟NEPE推进剂的燃速催化效果一致。     

ADN及其固体推进剂燃烧特性的研究进展

系统介绍了二硝酰胺铵(ADN)燃烧的最新研究动态,综述了国内外近年来报道的ADN燃烧时发生的物理化学变化、ADN燃烧机理、催化剂/ADN混合物燃烧性能以及ADN基固体推进剂燃烧特性的最新研究进展。首先指出了ADN的燃烧主要受凝聚相反应控制,ADN燃烧波结构包括固相层、泡沫层(包括固-气和液-气)和气相层;其次,总结了ADN基固体推进剂燃烧特性的研究现状,对现有研究中存在的局限性进行了分析;最后,指出继续开发适用于ADN基固体推进剂的新型燃烧催化剂是今后研究的重点方向之一。另外,随着非异氰酸酯固化体系在ADN基固体推进剂中的应用,需进一步加深ADN基固体推进剂燃烧性能的研究,尤其是三唑环的引入对ADN热分解及推进剂中其他组分热分解的影响。     

含N,N-二硝基哌嗪无烟改性双基推进剂的燃烧性能

以CMDB推进剂为基础,用N,N-二硝基哌嗪(DNP)替代推进剂中的RDX,研究了DNP含量、燃烧稳定剂(CaCO3、TiO2、MgO及Al2O3)、燃烧催化剂(铅盐、铅盐/铜盐、铅盐/铜盐/炭黑)对DNP-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明,DNP可明显降低无烟CMDB推进剂的燃速,当DNP完全替代RDX时,在18MPa压强下推进剂的燃速降低约68%;铅盐/铜盐/炭黑燃烧催化剂复配体系能够有效降低DNP-CMDB推进剂的燃速压强指数,使其出现平台燃烧效应。     

纳米氧化铅为燃烧催化剂的应用研究

运用红外光谱法研究纳米氧化铅对 HMX固相热分解的影响 ,通过静态靶线法燃速测试仪考察纳米氧化铅在推进剂中的实际应用效果。红外谱峰的变化表明 :氧化铅对 HMX的固相热分解直接起催化作用。通过纳米氧化铅在 NEPE推进剂中的实际应用效果表明 :纳米氧化铅可有效的降低 NEPE推进剂的燃速压力指数。