燃速催化剂对NEPE固体推进剂能量和压强指数的影响

分析了燃速催化剂对NEPE高能固体推进剂理论比冲和燃速压强指数的影响.在固体含量为68.4％～74.9％的范围内,观察到随着固体氧化剂和金属燃烧剂含量的增加,标准理论比冲(I_(ss)~°)从2660.0N.s/kg增至2682.7N.s/kg.如加入1.52％～2.05％的燃速催化剂.则I_(ss)~°下降为2640.5～2660.0,采用复合燃速催化剂可使推进剂的燃速压强指数降至0.655～0.716,其含量不应低于1.5％～2.1％。     

固体推进剂用液体硝酸酯增塑剂冰点的测定及其方法的研究

液体增塑剂的冰点,直接影响着推进剂的低温力学性能.通过测熔点的方法,测试了硝化甘油(NG),1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN),-缩二乙二醇二硝酸酯(DEGN)和它们不同比例混溶物的冰点.为配方设计提供了必要的理论依据。     

端羟基聚叠氮缩水甘油醚（GAP）聚氨酯力学性能的研究

采用一步法合成端羟基聚叠氮缩水甘油醚（ＧＡＰ）聚氨酯。ＤＳＣ，ＤＴＡ和静态力学性能测试结果表明：该粘合剂和硝酸酯增塑剂１，２，４－丁三醇三硝酸酯（ＢＴＴＮ）具有良好的溶混性；随硝酸酯含量的增加，聚氨酯胶片的分解峰温下降。同时观察到胶片的弹性模量和抗拉强度随交联剂含量的增加而增加，但断裂延伸率随之下降。固体填料ＨＭＸ和ＧＡＰ粘合剂之间的界面相互作用小，从而导致推进剂抗拉强度和延伸率明显降低。     

高压水射流冲击固体推进剂的温度效应实验研究

针对固体推进剂在高压水射流作用下点火机理尚不明确的问题,选用不同配方的丁羟固体推进剂为研究对象,进行了高压水射流的冲击实验研究.实验结果表明:高压水射流冲击固体推进剂过程中温度明显增加;推进剂的组分高氯酸铵(AP)和二茂铁的含量对升温速率有明显影响.     

N_2O_4参数变化对液体火箭发动机工作性能的影响

利用液体火箭发动机稳态工作模型分析了长期贮存条件下四氧化二氮(N_2O_4)推进剂参数变化对发动机工作性能的影响。建立了发动机燃烧室和燃气发生器燃烧热力计算模型以及其他组件的工作模型,结合最小二乘优化与迭代计算的方法,实现了对采用参数变化的N_2O_4推进剂的发动机全系统稳态工作过程进行数值仿真。结果表明,N_2O_4中硝酸含量的增加以及流阻系数的增加都会使发动机整体性能降低;发动机参数变化基本与氧化剂化学组分变化量呈线性关系,硝酸含量每增加1%,比冲和推力分别减少0.036%和0.054%;流阻系数增加时系统会通过调节燃气发生器混合比使发动机推力、比冲等整体参数的变化幅度小于各组件性能参数的变化幅度。这为更加合理制定推进剂技术规格提供了依据。     

含1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO3)推进剂能量特性

研究新型氧化剂1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO₃)的引入对各类固体推进剂能量特性的影响. 利用国军标方法GJB/84-96及推进剂能量特性计算与CAD系统软件,在标准条件(P_c/P_e=70:1)下,计算了含1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO₃)推进剂的能量特性. 结果表明,ATZ-NO₃单元推进剂的比冲为2 413.96 N·s·kg-1,远高于AP单元推进剂,与RDX及HMX单元推进剂接近. 用ATZ-NO₃取代HTPB推进剂中的AP和RDX时,推进剂比冲和特征速度均降低;而用ATZ-NO₃取代GAP推进剂中的AP时,推进剂比冲和特征速度随ATZ-NO₃质量分数多呈抛物线形变化,最高比冲可达2 608.50 N·s·kg-1,固体填料存在最佳添加比. 同时由于ATZ-NO₃不含氯元素,因此将ATZ-NO₃引入GAP推进剂对提高GAP推进剂的综合性能是有益的.      

N2O4参数变化对液体火箭发动机工作性能的影响研究

利用液体火箭发动机稳态工作模型分析了长期贮存条件下四氧化二氮（N2O4）推进剂参数变化对发动机工作性能的影响。建立了发动机燃烧室和燃气发生器燃烧热力计算模型以及其它组件的工作模型,结合最小二乘优化与迭代计算的方法,实现了对采用参数变化的N2O4推进剂的发动机全系统稳态工作过程进行数值仿真。结果表明,N2O4中硝酸含量的增加以及流阻系数的增加都会使发动机整体性能降低;发动机参数变化基本与氧化剂化学组分变化量呈线性关系,硝酸含量每增加1%,比冲和推力分别减少0.036%和0.054%;流阻系数增加时系统会通过调节燃气发生器混合比使发动机推力、比冲等整体参数的变化幅度小于各组件性能参数的变化幅度。这为更加合理制定推进剂技术规格提供了依据。     

配方对含硼富燃料推进剂绝热火焰温度的影响研究

针对含硼富燃料推进剂的组分特点,设计了不同配方的含硼富燃料推进剂,并使用埋置钨铼热电偶的方法对其绝热火焰温度进行测试,以此来分析配方对含硼富燃料推进剂绝热火焰温度的影响。研究结果表明：增加镁铝合金的用量可以提高含硼富燃料推进剂的绝热火焰温度;氧化剂含量的增大,一般会使含硼富燃料推进剂的绝热火焰温度升高,但当氧化剂含量减小、镁铝合金含量增大时,含硼富燃料推进剂的绝热火焰温度升高;粘结剂含量增大、氧化剂含量减小时,含硼富燃料推进剂的绝热火焰温度下降,粘结剂含量增大、硼含量减小时,含硼富燃料推进剂的绝热火焰温度略有上升;硼粉含量升高会使含硼富燃料推进剂的绝热火焰温度下降;提高含硼富燃料推进剂绝热火焰温度的最有效方法是适当增加铝镁合金或氧化剂的含量。     

碱度和钠离子对丝光沸石合成的影响

合成丝光沸石的X-光衍射圈中CuKa2θ处峰相对强度I_(9·6)/I_(25·6)和I_(15·8)/I_(25·6)与体系中OH~-/Al_2O_3及Na~+/Al_2O_3比值呈线性关系,该相对强度值对产品的吸附和催化性能均有明显影响。     

高固体含量水反应金属燃料推进剂的力学性能

为研究高固体含量水反应金属燃料推进剂力学性能的影响因素,运用单向压缩方法和针入度测试,研究了不同工艺参数对铝镁水反应金属燃料推进剂在常温下的力学影响. 实验结果表明,工艺参数对推进剂体系中黏合剂网络结构的形成及向表面的迁移是造成体系力学性能改变的主要原因;水反应金属燃料推进剂压缩性能和硬度随固化参数和保压时间增加而增大,R值从0.9~1.0以上时,保压时间从5~25 min,其力学性能增幅较快,预固化3 h力学性能最好. 模压力增大造成体系中黏合剂组分向表面迁移加剧,力学性能随模压力增大而降低.      

异氰酸酯的选择与NEPE推进剂的能量特性

分析了用不同化学组成的异氰酸酯作固化反应物的NEPE推进剂配方的能量特性,观察了它们对能量示性数的影响,并从要获得较高能量水平的观点,排列出对几种异氰酸酯选择的先后次序.结果表明,选用不同异氰酸酯的配方相互间在能量特性上存在着差别,但这种差别并不十分显著。     

高能钝感推进剂配方改性的研究进展

分别从含能黏合剂、含能增塑剂、高能填料以及高能填料的物理及化学改性等方面,综述了高能钝感推进剂配方改性的研究进展。高能钝感推进剂的发展趋势表明,如何协调推进剂的高能量与低感度的矛盾是今后的研究重点。具体途径包括以下三点:新型钝感含能组分在推进剂中的应用研究、高能推进剂结构与感度的构效关系研究以及高能量密度材料的降感改性研究。     

固体推进剂/衬层粘接界面脱粘失效的数值模拟

基于SEM(scanning electron microscope)得到的细观形貌和颗粒分布建立了复合固体推进剂/衬层细观有限元模型。使用Cohesive单元来模拟复合固体推进剂基体/颗粒界面和复合固体推进剂/衬层界面的脱粘。计算分析了单轴准静态拉伸作用下复合固体推进剂/衬层界面处不同颗粒含量和不同强化/老化程度对脱粘过程的影响。计算结果表明,衬层界面的老化和颗粒数量的增加都会导致衬层界面更容易脱粘失效,失效应变随推进剂/衬层界面处颗粒含量的增加而增大,而峰值应力先减小而后增大。峰值应力和失效应变随衬层老化而减小,但对衬层界面强化不敏感。     

火箭发动机固体推进剂老化研究

针对影响长期储存固体火箭发动机性能的固体推进剂老化问题,探讨了固体推进剂老化的主要因素;从固体推进剂组分的影响、环境湿度、储存温度等方面分析了其影响固体推进剂老化的机理;对推进剂老化预估研究方法进行了比较详尽的总结和评述,重点分析了固体推进剂老化失效预估的力学性能法、活化能法、凝胶含量法、傅里叶红外光谱分析法和动态粘弹分析法,并对这些研究方法的内容和结果的可信度进行了分析.最后从深入研究固体推进剂的老化机理以及结合现代分析仪器的应用等方面对固体推进剂老化研究的发展趋势进行了展望.     

真空炉冷非晶态合金钎料的微观组织

研究了真空熔化炉冷晶态及非晶态Ｎｉ（８０－ｘ）Ｃｒ１０Ｂ２．５Ｓｉ４．５Ｆｅ３Ｃｕｘ合金钎料真空熔化炉冷组织形态,分析了铜的添加对合金钎料组织的影响．研究结果表明：非晶态钎料真空熔化炉冷后与相应的晶态比较组织上无大的差异,仅仅是固溶体含量的增加及共晶相更弥散分布．     

Degradation of Disposal Hydroxyl-Terminated Polybutadiene Composite Solid Propellant

With the greatly increasing amount of discarded hydroxyl-terminated polybutadiene(HTPB) propellant year by year, it is of high significance to study the safe, efficient and environmental processing method of disposal HTPB propellant. In this paper, the decomposition agents are formulated for degrading the waste composite solid propellant. It is found that the following formulations of butanone 25%-55%, xylene 30%-75%, deionized water 40%-45% have effective influence on the degradation of the waste composite solid propellant. The proper degradation time is found to be about 7-8 h. With the help of infrared spectrum analysis, scanning electron microscope imaging, thermogravimetric analysis and solvent viscosity test, it was proved that after degradation reaction on the propellant sometimes, a large number of irregular fractures occurred in bulk resulting from effective degradation. The characterization of the propellant after degradation showed that the hardness of the propellant decreased, the viscosity increased, and a large number of holes and cracks appeared on the surface. The results showed that the formulated degradation agent and degradation condition perform good degradation effects on HTPB solid propellant.     

固体火箭尾焰等离子体特性影响因素数值

为研究固体火箭尾焰等离子体分布特性,采用CFD方法对不同工况下某型号固体火箭发动机尾焰进行了仿真,获得了尾焰流场温度及压强分布,并采用等离子体浓度模型计算了尾焰等离子体浓度分布。在此基础上,对尾焰等离子体频率进行了求解和分析,得到了其在尾焰轴线方向上的变化规律。分析结果表明,火箭尾焰等离子体特性对推进剂中Al含量的依赖性很高,随着推进剂中Al含量增加,尾焰温度升高,燃气电离度增加直至成为等离子体,尾焰等离子体区域范围增大;随着飞行高度的增加,尾焰等离子体区域位置后移。