RDX对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物组分影响的计算研究

为了研究黑索今(RDX)对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物组分的影响,用吉布斯最小自由能法计算了5种推进剂配方的一次燃烧产物组分,并通过测试燃烧产物中的总硼含量对热力学计算结果进行了验证。结果表明,采用最小自由能法计算含硼富燃料推进剂的一次燃烧产物组分,其结果准确、可靠;当含硼富燃料推进剂中RDX含量增加时,一次燃烧产物中B_4C和B_2O_3含量减少、C和BN含量增加,且一次燃烧温度也升高;提高一次燃烧压强可提高硼的氧化率、降低B_4C的生成量,有效提高一次燃烧温度,因此提高一次燃烧压强有助于提高含硼富燃料推进剂的二次燃烧效率。     

镁铝富燃料推进剂热值的均匀性和稳定性及不确定度分析

以成熟的镁铝富燃料推进剂配方为基础,通过改进推进剂的制备工艺制备了含镁铝富燃料推进剂.采用恒温式氧弹热量计测试了系统取样的含镁铝富燃料推进剂的热值;用方差和T检验法研究了镁铝富燃料推进剂热值的均匀性和稳定性,并对有关测试不确定度进行了分析.结果表明,含镁铝富燃料推进剂热值具有较好的均匀性和稳定性,扩展不确定度小于3.0(k＝2).     

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。     

低特征信号固体推进剂合成方法探讨

介绍了特征信号产生的原因及降低推进剂特征信号的途径,解决了因降低推进剂特征信号而造成推进剂能量低的矛盾,用实例说明合成低特征信号推进剂的方法,提出了今后在研制低特征信号推进剂方面应注意的事项。     

含AP包覆硼的富燃推进剂燃烧机理研究

通过微热电偶测温和火焰单幅照相技术测试了含硼富燃料推进剂燃烧波温度分布及燃烧火焰结构;用扫描电镜对熄火表面形貌进行了观察,并通过能谱仪进行局部元素分析;对DSC曲线进行积分,得到推进剂的凝相放热量;测量推进剂燃烧的爆热和低压燃速,获得了其低压燃烧特性和一次燃烧放热情况。结果表明,含AP包覆硼的推进剂燃烧更剧烈,推进剂的绝热火焰温度更高,AP包覆硼提高了含硼富燃料推进剂的凝相放热、爆热和低压燃速。初步确定了该类推进剂的燃烧过程,为建立含硼富燃料推进剂燃烧物理模型提供了依据。     

提高含硼富燃料推进剂能量的技术途径

为提高含硼推进剂的能量,在确定基础配方的情况下,采用热力学计算软件,计算了含硼富燃料推进剂的理论能量,讨论了提高含硼富燃料推进剂能量的技术途径。计算结果表明,当推进剂中其他组分含量一定时,增加硼含量、减少AP含量或以HTPB代替BAM O/THF黏合剂,可提高含硼富燃料推进剂的比冲。发动机试验结果表明,在配方中添加质量分数5%~8%的镁粉,推进剂的一次喷射效率大于98%,细粒度硼粉和F类化合物可以提高该推进剂的比冲,而添加F 3化合物可将比冲提高到9 502N.s.kg-1。     

含呋咱衍生物富燃料推进剂的能量性能

采用最小自由能法,研究了含呋咱衍生物的Al/Mg/HTPB/AP富燃料推进剂的能量性能,结果表明,随着呋咱衍生物含量的增加,富燃料推进剂比冲明显增加,其中含质量分数为25%的DAAzF(4,4'-二氨基-3,3'-偶氮呋咱)的富燃料推进剂比冲可达7 522.9 N·s·kg-1,比相同质量含量下含CL-20富燃料推进剂比冲高260N·s·kg-1.含呋咱衍生物富燃料推进剂气相平均相对分子质量((-M)g)约为29,补燃室火焰温度(Tc)约为2 200K,且二者随着呋咱衍生物含量增加而略有增加.     

含团聚硼粉富燃料推进剂一次燃烧模型的建立

为研究团聚硼粉对富燃料推进剂燃烧过程中能量释放和燃速特性的影响,结合实验分析建立了基于BDP模型的含团聚硼粉富燃料推进剂一次燃烧的物理和数学模型.该物理模型中,燃烧表面由团聚硼粉、AP和黏合剂的聚集区两部分组成,气相区形成了AP火焰和FF(终焰)聚集区,团聚硼粉中团聚剂参与了PF(初焰)和FF.在假设团聚硼粉为惰性物质基础上,建立了该推进剂的数学燃烧模型.通过AP/HTPB体系、团聚硼粉/AP/HTPB体系的简化与计算,推导出燃速公式中SAP/S的表达式.该模型充分考虑了团聚硼粉体积分数ζ1对推进剂燃面的影响,将硼粉的体积因素引入含硼富燃料推进剂的数学燃烧模型公式,该模型合理解释了这种推进剂的主要燃烧特性.     

含硼富燃料推进剂的技术现状与发展趋势

综述了国内外在硼粒子的点火、燃烧性能,硼粉的包覆、团聚造粒技术,硼粉处理对配方性能的影响,含硼富燃料推进剂配方及性能测试表征手段等方面的研究进展。总结了国内外含硼富燃料推进剂工程化应用的现状和存在的差距。     

提高碳氢富燃料推进剂燃速压强指数研究

研究了碳氢富燃料固体推进剂中固体组分的种类、含量、规格,燃速催化剂的种类、含量等因素对配方燃速压强指数(简称压强指数)的影响。结果表明,碳氢富燃料推进剂的压强指数随氧化剂含量的适度降低和固体碳氢燃料TQ粒度的减小而升高,当w(N9)为3%时,压强指数达到最高,以Mg作金属燃烧剂和以EM作燃烧催化剂的配方有较高的压强指数。通过优化上述因素,推进剂的压强指数达到了0.62~0.66。     

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。     

基于聚三唑固化体系的ADN推进剂研究进展

综述了国内外聚三唑固化体系及基于其的二硝酰胺铵(ADN)推进剂应用研究情况,分析了聚三唑固化体系的优缺点,指出了基于聚三唑固化体系的ADN推进剂的应用研究方向.认为聚三唑固化体系具有反应条件温和、对水分不敏感、毒性低等优点,以及玻璃化转变温度偏高、力学性能偏低等缺点.在空间推进、洁净绿色推进以及低特征信号推进剂领域,基...     

GAP高能低特征信号推进剂的燃烧性能调节

研究了硝胺种类、固体组分含量和粒度、增塑剂与GAP的增塑比及燃速催化剂对GAP高能低特征信号推进剂在11~19MPa下燃烧性能的影响。结果表明,当HMX取代推进剂样品中的RDX时,推进剂的燃速较高,压强指数从0.72降至0.63;在AP和HMX总质量分数为67.5%的条件下,随着AP质量分数由5%增至30%,推进剂燃速逐渐增大,压强指数由0.82降至0.45;减小AP粒度以及在配方中添加燃速催化剂或调节过渡金属化合物J1/J2的配比,可较大幅度地增加推进剂燃速和降低压强指数,其中,J1与J2总质量分数为3%,二者质量比为2∶1和1∶1时,推进剂的压强指数较小,分别为0.50和0.48;随着HMX粒度减小及增塑剂与GAP黏合剂的增塑比的降低,推进剂的燃速和压强指数降低。     

Insensitive munitions (IM) and combustion characteristics of GAP/AN composite propellants

Sensitivities to the ballistic shock and burn rate characteristics of GAP/AN composite propellants were investigated. Nitrate esters, such as TMETN and NC, were very effective ballistic modifier that provided useable burn rate and pressure rate exponent for minimum signature propellant based on AN. Their low temperature mechanical properties became less sensitive to the temperatures with nitrate esters. Dioctyl adipate platicized propellant showed excellent mechanical properties at operational temperature ranges. The primary initiation mechanism of card gap test was not dominated by the mechanical properties. Although NC significantly increased the critical shock pressure, 14.8% HMX and AP were less effective to the sensitivities. GAP/AN propellants showed excellent IM characteristics to the ballistic shock applied here.     

一种能量较高的螺压低特征信号推进剂

介绍了新近研制成功的一种以螺旋压伸成型工艺制造的能量较高的低特征信号推进剂的主要性能，并重点讨论了研制的关键技术。     

CL-20的合成及应用

概述了高能量密度化合物CL-20的合成及其在高性能固体推进剂、高性能混合炸药、低信号特征推进剂、高燃速推进剂和高性能火炮发射药等技术领域的研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

下一代战术导弹固体推进剂研究进展

概括并评述了新型含能材料和以这些含能材料为主要组分的新型推进剂的研究近况,其中新型含能材料包括含能黏合剂、含能增塑剂和高能氧化剂(填料),新型推进剂包括CL-20推进剂、AND推进剂和HNF推进剂.认为以这些新型含能材料为基础的高能钝感低特征信号推进剂是下一代战术导弹固体推进剂的发展方向.附参考文献17篇.     

团聚硼颗粒在HTPB富燃料推进剂中的流变特性

为了探索球形团聚硼颗粒的制备效果,对端羟基聚丁二烯(HTPB)黏合剂、不同类型的团聚硼颗粒与HTPB黏合剂以一定质量配比形成的悬浮液,以及含团聚硼颗粒HTPB富燃料推进剂流变特性进行了对比研究。结果表明,HTPB黏合剂的表观黏度随温度的升高而降低,最终趋于某一定值;在一定温度下,无定形硼粉经团聚改性后,团聚硼颗粒与HTPB形成悬浮液的表观黏度和屈服值较团聚前降低,且两者均随时间的增加而增加;采用含团聚硼颗粒的富燃料推进剂药浆的流变特性大大改善,有利于含硼富燃料推进剂能量的提高和燃烧性能的改善。