超燃冲压发动机燃料混合增强技术研究进展

随着超燃冲压发动机技术的发展,发动机燃烧室内燃料的高效混合与燃烧技术成为了研究热点。由于在高马赫数飞行条件下,燃料在燃烧室内驻留时间极短,而混合过程对燃料和来流的热释放具有重要影响,因此需要一种具有高混合效率的燃料喷注方案,国内外学者对此提出了多种混合增强技术。本文对壁面横向射流、凹腔、激波/剪切层干扰以及波形壁混合增强方法的研究进展进行了综述,梳理总结了各类方法的混合增强机理与主要特点,并提出对混合增强技术未来研究方向的展望。     

少烟低特征信号推进剂用高效键合剂研究

针对丁羟(HTPB)推进剂配方中添加少烟消焰材料用于改善其烟雾特性,造成配方体系界面复杂、药柱力学性能不佳的问题,选用多乙烯多胺和氯乙醇为原料,合成了多胺多羟基中间体;以低相对分子质量二元醇和硼酸三正丁酯为原料,合成了环状硼酸酯中间体;采用多胺多羟基中间体和环状硼酸酯中间体为原料,合成了3种新型键合剂。将其应用于HTPB推进剂装药配方试验,结果表明,相比在用的硼酸酯键合剂BA—5—JH,新合成的键合剂均能显著提高推进剂的常、高、低温力学性能,改善药浆的工艺性能,其中BA—2效果最佳。     

丁羟推进剂用改性硼酸酯键合剂的合成与应用

针对丁羟四组元(高氯酸铵/黑索今/Al/端羟基聚丁二烯,AP/RDX/Al/HTPB)复合固体推进剂存在的力学性能差的问题,选用己二酸和1,4-丁二醇为原料,合成了低分子量聚己二酸丁二醇酯(PBA),以二乙醇胺与丙烯酸甲酯反应合成了N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯,并用FT-IR、GPC、~1HNMR、GC-MS表征了其结构。以N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为外连单体,以PBA为互联单体,硼酸三正丁酯为原料合成了改性硼酸酯键合剂(BEBA)。将BEBA作为丁羟四组元推进剂的键合剂进行装药试验,结果表明:当固化参数为1.01,交联参数为0.22,BEBA与JH03(另一种键合剂)复配比例为0.08/0.04时,丁羟四组元推进剂的高(70℃)、常(20℃)、低(-40℃)温力学性能最佳。     

N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮的合成及应用

通过均匀设计实验,二乙醇胺与碳酸二甲酯反应合成了硼酸酯键合剂中间体N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮;用SPSS软件处理实验数据,确定了合成N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮收率与各反应因素的回归方程。得到其最优反应条件为碳酸二甲酯与二乙醇胺摩尔比:1.3∶1,催化剂甲醇钠的质量占二乙醇胺质量的0.50%,反应温度60℃,反应时间60 min;在该条件下,N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮收率达98.2%。以N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮和二乙醇胺共混合成的硼酸酯键合剂(BEBA)以相同的工艺和配方应用于5 L丁羟四组元推进剂装药实验,结果显示:推进剂常温、高温各项力学性能指标均高于发动机设计要求15%,高温黏附指数φ为1.02,其综合力学性能优于醇胺类键合剂LAB-303B、二乙醇胺硼酸酯键合剂BAG-5及海因三嗪类键合剂BA603。     

3D打印技术制备固体推进剂研究进展

概述了现有固体推进剂成型工艺,指出了3D打印固体推进剂的特点,综述了含能材料3D打印的应用研究现状,重点介绍了适于固体推进剂3D打印成型的材料与工艺,针对固体推进剂3D打印成型存在的困难,提出了可能的解决方法,认为3D打印技术制备复杂结构固体推进剂药柱是一个发展方向。