低特征信号推进剂研究进展

从高能氧化剂、含能粘合剂、含能催化剂等主要方面综述了国内外低特征信号推进剂研究的最新进展，主要介绍了CL—20、ADN及GAP型低特征信号推进剂的研究和应用，并描述了高氮化合物在低特征信号推进剂方面的应用。     

新型含能催化剂在低特征信号推进剂中的应用研究

对六种新型含能催化剂在高能低特征信号推进剂中的应用进行了研究。研究发现这些含能催化剂不仅能提高推进剂能量,而且催化活性更高,可解决高RDX含量推进剂燃速性能很差的技术难题。     

几种钝感低特征信号推进剂的能量特性

利用能量计算程序计算了N,N′-二硝基哌嗪(DNPZ)、N-脒基脲二硝酰胺(FOX-12)、1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)、钝感黑索今(I-RDX)、2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)、硝基胍(NQ)和1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂萘烷(TTNZ)7种钝感化合物的单元推进剂及用于钝感低特征信号推进剂的能量特性。结果表明:所列的7种含能化合物中,由I-RDX、FOX-7和TTNZ形成的单元推进剂、复合改性双基推进剂及聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基推进剂的各能量特性的综合效果均较优,随着这3种钝感含能添加剂质量分数增加,形成的双基系推进剂的理论比冲、特征速度、燃烧温度和等容爆热逐渐升高,而氧系数和燃烧产物的平均相对分子质量逐渐降低。     

国外低特征信号推进剂应用研究及发展趋势

综述了国外在低特征信号推进剂应用研究方面所取得的进展,列举了国外采用低特征信号推进剂的主要战略、战术导弹型号,指出了未来固体推进剂技术的主要发展趋势。     

GAP与推进剂常用组分的相容性研究

采用热分析、机械感度和自然贮存实验研究了聚叠氮缩水甘油醚（ＧＡＰ）与推进剂常用级分的相容性。ＧＡＰ与ＡＰ、ＨＭＸ的相容性要好于ＧＡＰ／ＢＧ与ＡＰ、ＨＭＸ的相容性;ＧＡＰ与Ｂ基本相容,但ＧＡＰ／ＢＧ与Ｂ不相容;ＧＡＰ与ＡＮ及ＧＡＰ／ＢＧ与ＡＮ都不相容。ＧＡＰ与ＡＮ及硝酸酯ＢＧ与ＡＮ不相容分别是由于ＡＮ的酸性和氧化氮的自催化效应引起的,安定剂是改善ＧＡＰ／ＢＧ／ＡＮ体系相容性的有效手段。     

含CL-20的NEPE固体推进剂能量特性及低特征信号的研究

在NEPE推进剂基础配方中添加高能氧化剂六硝基六氮杂异伍兹烷（CL－20）,同时降低铝和高氯酸铵（AP）含量,以降低特征信号,大幅度提高推进剂的能量特性。对具体配方的能量水平进行了计算,研究AP、铝粉和催化剂含量对含CL－20的NEPE推进剂能量特性的影响。通过对比分析发现,随着AP、铝粉含量的降低和CL－20的增加,推进剂的比冲增加,体系的特征信号降低。     

含CL-20的BAMO/THF固体推进剂能量特性及低特征信号

在BAMO/THF推进剂基础配方中添加高能氧化剂六硝基六氨杂异伍兹烷,同时降低铝粉和高氯酸铵含量,以降低特征信号。对具体配方的能量水平进行了理论计算,研究高氯酸铵、铝粉和催化剂含量对含CL-20的BAMO/THF推进剂能量特性的影响。计算结果表明,随着高氯酸铵、铝粉含量的降低和CL-20的增加,推进剂的比冲增加,体系的特征信号降低。     

ADN推进剂的研究发展

二硝酰胺铵(ADN)是一种能量高、且不含卤素的新型氧化剂,用其取代固体推进剂中广泛使用的高氯酸铵(AP)或者硝酸铵,能大幅度地提高推进剂的能量,降低特征信号和减少环境污染,所以被认为是下一代低特征信号推进剂的候选氧化剂之一.重点介绍了国外在ADN推进剂研究领域取得的进展.     

德国关于高性能固体推进剂研究的最新进展

综述了德国ICT关于高性能固体推进剂研究的最新进展。重点介绍了ICT为发展高性能固体推进剂所制定的研究计划以及近期研制的新型叠氮增塑剂和水下推进系统用固体推进剂配方。     

固体推进剂排气羽流特征信号分类

描述了固体推进剂排气羽流特征信号的定义.借鉴北约烟雾分类方法和美国国防部弹药危险分级分类方法的思路及其编号方法, 提出了将固体推进剂按标准实验条件进行测试.从火箭发动机排气羽流烟雾信号和火焰辐射信号两部分组合分类的方法, 编制分类代码.该分类方法对低特征信号推进剂研究及建立羽流特征信号分类标准有一定参考价值.     

低燃速低燃温双基推进剂燃速与燃烧波特征量的相关性研究

为研究燃速与燃烧波特征量之间的相关性,采用在推进剂内埋设微型热电偶技术,测得了低燃速低燃温双基推进剂的燃烧波结构,并通过数据处理获得了燃烧波的特征量值,包括表面温度、火焰温度、暗区厚度、凝聚相温度梯度和气相嘶嘶区温度梯度。不含催化剂的基础配方燃速随表面温度增大而增大;加入催化剂的配方产生麦撒燃烧,表面温度比基础配方的表面温度有所增加,燃速与表面温度不再是单一的线性关系。火焰温度随压强增大而提高,其与燃速没有明显相关性。结果表明:低燃速低燃温双基推进剂的燃速与燃烧波特征量之间不仅存在线性关系,还存在非线性关系。分析认为是催化剂改变了低燃速低燃温推进剂的燃烧波结构所致。     

固体推进剂的慢速烤燃行为与热分解特性的关系研究

利用同步差示扫描-热重联用仪（DSC-TG），扫描电镜（SEM）和慢速烤燃试验，对比分析了NEPE推进剂和HTPB推进剂的热分解特性与慢速烤燃行为的关系。结果表明：高氯酸铵（AP）温热分解过程形成的多孔性形貌是导致HTPB推进剂慢速烤燃响应剧烈的主要因素；由于硝酸酯在较低温度下放出热量，使得NEPE推进剂在AP、HMX分解反应前点火，其慢速烤燃响应较为温和。     

GAP/NC交联改性双基推进剂能量及烟雾特性计算研究

利用推进剂能量特性计算程序,计算了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)改性单基球形药为粘合剂的GAP/硝化棉(NC)交联改性双基推进剂的能量性能。以燃烧产物中Al_2O_3、HCl的含量评价其烟雾特性。结果表明,随着增塑剂端叠氮基聚叠氮缩水甘油醚(GAPA)含量的增大,理论比冲先增加后降低。随着粘合剂中GAP含量的增加,理论比冲降低,燃烧温度降低;而且增塑比越小,降低的幅度越大。GAPA含量和GAP含量对推进剂的烟雾特性影响不大。采用4,4'-二硝基-3,3'偶氮氧化呋咱(DNAF)取代AP后,在固体含量为60%,推进剂理论比冲在2600 N·s·kg~(-1)时,其燃烧产物与AP配方相比,N_2含量增加了44%,Al_2O_3含量下降了67%,HCl含量降为0,说明GAP/NC推进剂是一种具有高能量、低特征信号的重要推进剂。     

发射药能量与做功能力之间的关系

为了更加准确和客观地评价发射药的能量参数,采用内能法计算了不同组分发射药配方的热力学参数,研究了发射药燃烧气体在身管武器中的膨胀做功能力与热力学参数的相互关系。结果表明,发射药燃气产物的热力学性质对其膨胀做功具有较大的影响,传统的火药力或潜能能量参数与做功能力之间的关系并非完全一致。发射药在气体膨胀比大的武器上应用时,做功能力与潜能较为一致;在气体膨胀比小的武器上应用时,做功能力与火药力较为一致。     

铝镁贫氧推进剂低压燃烧性能表征方法研究

系统研究了铝镁贫氧推进剂低压燃烧性的表征方法。研究发现，低压下采用表压和绝压强所得到的燃速压强指数不同，用Summerfield燃速公式回归燃速与压强的关系比Vieille燃速公式更好一些。     

低压下贫氧推进剂燃烧性能测试方法研究

研究认为,较适宜的低压下贫氧推进剂燃烧速测试方法有靶线法、热电偶法、超声波法、发动机法和高速摄影法等。在低压贫氧推进剂燃烧速及燃还压强指数的数据处理过程中,应注意表压和绝对压缩之间的差异,同时要注意选用合适的燃速规律。     

一种低烧蚀高渐增性发射药的研究

采用“浸渍-钝感”工艺制得改性单基发射药.用烧蚀管试验表征了该发射药的烧蚀.采用密闭爆发器研究了该发射药的静态燃烧性能,以857-30 mm制式弹道炮研究了发射药在膛内的动态内弹道性能.结果发现,与制式单基发射药相比较,制得的改性单基发射药的烧蚀量降低了16.4％,燃烧渐增因子P,由0.035提高到0.445,初速从8...     

高低燃温组合推进剂下喷管壁面温度边界层影响规律

为了获得高低燃温组合推进剂下喷管温度边界层的影响规律,建立了四个物理模型,通过使用不同的低燃温推进剂、不同的质量分数来分析低燃温燃气对喷管温度边界层的影响。结果显示,在靠近喷管喉衬位置喷入低燃温燃气时,仅需少量低燃温推进剂就能很好的降低喷管表面边界层的温度;而在远离喷管喉衬部位时,即使使用较大的质量分数,喷管边界层的降温效果也不明显。喷管温度边界层的降低受低燃温燃气温度、质量分数、低燃温燃气进口位置以及进口直径影响。