含六硝基六氮杂异伍尔兹烷的NEPE固体推进剂能量水平分析

利用怀特最小自由能法和CAD软件对纯NEPE/CL-20与NEPE/HMX进行对比,其能量特性计算结果表明,当体系固含量为73%～80%时,含CL-20和HMX粘合剂体系比冲分别为2 561.1N·s/kg、2 462.1N·s/kg,前者比后者提高了近4%,而体系密度比冲的增幅相差更大,前者比后者提高7%以上,这对提高战术导弹射程有利.而从燃烧产物对比分析来看,CL-20在固体推进剂尤其是在高能低特征信号推进剂中很有应用价值.     

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。     

一种小型姿控推冲器输出性能的试验研究

从主装药、点火药、喷管和剪切片4个方面对姿控推冲器进行了设计,并通过推力试验验证了主装药类型、点火药类型、喷管的喉径、扩张比和扩张角以及剪切片厚度和材料对输出性能的影响规律。结果表明：主装药采用改性双基推进剂GQ-3时推冲器比冲可达207.5s;点火药采用硼-硝酸钾点火药时点火时间最小为0.32ms;喷管喉径为Φ2.5mm、扩张角为70°、扩张比为2.4时总冲量达到3.50N·s,比冲达208.6s;剪切片采用0.3mm厚的铜带时作用时间最短为4.15ms,峰值推力达到1420N。     

联环丁烷及其甲基衍生物的设计和性质模拟

为获得高能量密度液体推进剂燃料,提升运载火箭的有效载荷,设计了20种不同甲基取代的联环丁烷衍生物,理论计算研究了联环丁烷及其甲基衍生物结构对性能的影响规律.研究结果表明:随甲基取代基数量的增多,联环丁烷衍生物的生成焓和比冲均呈现减小的趋势;当取代基为对位取代时其分子稳定性最好,生成焓和比冲值较大,而邻位状态取代时联环丁烷衍生物的生成焓和比冲值相对较低;在设计的化合物中,联环丁烷是比冲最高的物质,当联环丁烷与液氧的混合比为28.5:71.5,0.1 MPa环境压力下,比冲可达304.52 s,燃烧产物主要组成为CO(34.64％)、CO2(13.89％)、H2O(29.54％).联环丁烷衍生物的综合性能优于火箭煤油,具有作为高能推进剂的潜力,本研究为高能燃料的设计提供了理论支撑.     

一种新型压伸复合推进剂性能

介绍了一种新型压伸复合推进剂,采用惰性黏合剂体系,添加了质量分数75%的AP、5%的Al粉。3～10 MPa下的压强指数为0.036,0.1～12 MPa下的压强指数为0.27。特别在5～10 MPa范围内,压强指数为–0.21,呈麦撒燃烧。在室温(8℃)条件下的φ36 mm发动机中,比冲达2 255 N·s/kg(230 s),是一种能量较高、燃烧性能优良的新型压伸复合推进剂。     

高能浇铸AP/Al/CMDB推进剂的制备和性能

通过优化配方中AP和Al的质量百分比,设计并制备了一种於浆浇铸AP/Al/CMDB推进剂,并系统研究了推进剂的比冲、工艺等.研究表明,当扩张比为100∶1(p=10 MPa)时,该推进剂的比冲高达2637N· s· kg-1;工艺、力学和燃烧性能也较好,特别是压强指数较低(0.47,1～10MPa; 0.37,10～20 MPa);其感度和化学安定性可满足火箭发动机自由装填的要求.TG-DSC分析表明,这种推进剂的热重损失可分为三段,而在DSC曲线上仅能观察到两个热分解过程,而火焰分析表明,该推进剂的火焰仍为典型的扩散火焰.     

激光化学微推进推力性能的实验研究

影响激光化学微推进推力性能的主要因素为激光和推进工质的参数。对不同厚度的自研制双基药复合工质进行了推力性能的实验研究。实验中,激光焦斑为50 μm,激光功率密度为4.74×10⁴ W/cm². 实验发现随着工质厚度的增加,工质的冲量耦合系数有渐增的趋势,而比冲有渐减的趋势。将激光功率提高近1倍,选用功率为1.80 W的半导体激光器,25 μm厚的双基药复合工质的冲量耦合系数和比冲分别达到了130.8 dyne/W和493.0 s,此时,名义上的激光能量利用率高达316.4%,是聚氯乙烯（PVC）工质的6.46倍,化学能的释放更加充分。     

硝酸铵基推进剂的能量计算与分析

采用最小自由能法计算了含有氧化剂HNIW、AP和HMX及粘合剂BAMO、GAP、PET和HTPB等成分的硝酸铵（AN）基推进剂的能量特性参数，分析了上述成分对AN推进剂能量的影响。结果表明，高能化合物HNIW并不是在任何含量的粘合剂条件下提高AN基推进剂能量的幅度均高于其它氧化剂。当粘合剂含量为15％，HNIW提高推进剂能量的幅度大于HMX小于AP；粘合剂含量为5％时，HNIW提高推进剂能量幅度高于其它两种氧化剂。在低含量（〈12％）的粘合剂体系中，使用惰性粘合剂有利于提高推进剂的能量；在粘合剂含量较高（〉13％）的体系中，含能粘合剂提高能量的幅度优于惰性粘合剂，且GAP优于BAMO，每种粘合剂都有一最佳用量。     

基于间接法的变比冲发动机作用下地球逃逸轨道设计

针对变比冲发动机作用下燃料最优地球逃逸轨道设计问题,给出了一种基于间接法的组合设计算法.该组合算法包括初值猜测技术和边值问题求解器两个部分:利用最优解的必要条件在初始时刻小邻域内构造一组关于协状态初值的线性方程组,以此给出短周期任务的初始猜值,然后结合曲线拟合技术猜测长周期任务的初值;边值问题求解器通过构造一个与待求解...