GAP高能低特征信号推进剂的研究

综述了四十二所 GAP粘合剂和 GAP高能低特征信号推进剂的研究及取得的进展、目前达到的技术水平。叠氮类推进剂可发展成高能、低特征信号和钝感推进剂 ,是今后战术发动机用固体推进剂的发展重点和方向。

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。

先进的低特征信号推进剂研制

低特征信号推进剂有利于提高导弹的突防能力和生存能力。文中概述了国外战术导弹用低特征信号推进剂的现状;重点介绍了航天四十二所研制的几种可以满足使用要求的、不同能量梯次的低特征信号推进剂,建议总体设计部门在未来型号中采用这类推进剂。

无铝低燃速NEPE推进剂的燃烧性能

采用水下声发射法测定了无铝低燃速NEPE推进剂的燃速,研究了增塑剂种类、高氯酸铵（AP）与奥克托今（HMX）含量、AP粒度级配以及降速剂对无铝NEPE推进剂燃烧性能的影响。结果表明,通过选择合适的增塑剂、调整AP/HMX的相对含量、AP粒度级配以及采用有效的降速剂可使推进剂基础配方在3.5MPa下静态燃速达到4.0～5.5mm/s,2～5MPa下静态压强指数可降至0.30以下;NEPE推进剂燃烧时,NO2的生成速度越慢或NO2的含量越低,则推进剂的燃速越小,反之则越高。

AP/RDX/HMX对GAP推进剂药浆流变性能的影响

利用高级扩展流变仪(ARES),研究了氧化剂AP、RDX、HMX对GAP高能微烟推进剂药浆流变性能的影响。结果表明,在硝酸酯增塑GAP粘合剂体系中加入AP颗粒,推进剂药浆在大剪切作用下的稳态粘度、触变环面积以及小剪切作用下的动态储能模量以及损耗模量均大幅增大,药浆流变性能差,但药浆粘度增长缓慢,可用于浇注的适用期较长;在硝酸酯增塑GAP粘合剂体系中加入RDX或HMX,推进剂药浆在大剪切作用下的稳态粘度、触变环面积以及小剪切作用下的动态储能模量以及损耗模量均较小,药浆初期流动性相对较好,但药浆粘度增长较快,适用期较短。在HMX/NE/GAP体系中加入1%的AP,可使药浆粘度快速增长阶段滞后,达到延长药浆适用期的作用。

单室双推力固体火箭发动机用NEPE低燃速推进剂的燃烧性能

开展了AP含量、粒度和HMX粒度、胺类化合物、有机化合物RTA和RTJ对推进剂燃烧性能的影响研究,并对RTJ/RTA组合催化剂在推进剂中的作用机理进行了初步分析。结果表明,配方中加入RTJ/RTA组合催化剂,实现了降低4、17.5 MPa燃速的同时降低低压段、高压段压强指数,通过DSC研究表明,RTJ/RTA对AP的分解有抑制作用。通过合理调节AP/HMX的相对含量、AP粒度和HMX的粒度以及采用RTJ/RTA组合催化剂,得到了固体含量为80%的低燃速配方。

添加剂对NEPE推进剂力学性能的影响研究(Ⅰ)

采用单向拉伸法和化学溶胀法研究和剖析了添加剂对 NEPE推进剂力学性能的影响机理。单向拉伸实验表明 ,添加剂加入推进剂后 ,可以显著提高 NEPE推进剂的力学性能 ;化学溶胀法分析表明 ,加入添加剂使推进剂的凝胶含量和化学交联密度稍有降低 ;通过进一步数据处理表明 ,添加剂的加入明显提高了推进剂的物理交联密度而几乎不影响填料 /基体的相互作用。因此综合分析认为 ,加入添加剂可提高推进剂的物理交联密度 ,从而改善

钝感GAP微烟推进剂的能量性能计算

根据推进剂配方理论计算程序计算了含N-脒基脲二硝酰胺(FOX-12)、1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)、三氨基三硝基苯(TATB)、3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)、黑索今(RDX)、二硝酰胺铵(ADN)等高能钝感氧化剂及1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)、二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)、三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)、N-丁基-2-硝酸酯乙基硝胺(Bu-NENA)等钝感增塑剂的几种单元推进剂和钝感微烟推进剂的能量性能。计算结果表明,所列的7种含能氧化剂中,由RDX和DNTF形成的单元推进剂的标准理论比冲分别为2 696.4 N.s/kg和2 610.2 N.s/kg,明显优于其他几种氧化剂。当采用DNTF部分取代GAP推进剂中的RDX或ADN后,推进剂的理论比冲、密度和特征速度相应提高。由于DNTF的感度低于RDX,因此DNTF引入推进剂中,对提高钝感GAP微烟推进剂的能量性能是有益的。

燃速催化剂LBC对GAP推进剂主要组分热分解行为的影响

通过线性升温条件下的热重(TG)分析和差示扫描量热法(DSC),分别研究了铅盐燃速催化剂LBC对AP、HMX和GAP粘合剂体系等GAP推进剂主要组分热分解行为的影响,测定和比较了它们的热分解特征量和质量损失。证实LBC促进了AP高温分解温度的降低及其低温段的放热量增加,并使其低温段的热分解速率加快,对AP的热分解行为产生明显的催化作用;对GAP粘合剂的放热峰温和质量损失的影响不明显,但对硝酸酯增塑剂和纯GAP的放热量产生显著影响;对HMX的热分解行为几乎没有影响。

新型负载燃速催化剂对NEPE推进剂燃速的影响

设计了以新型碳系纳米材料(CN)为载体的负载燃速催化剂BC-1/CN和BC-2/CN,通过热重(TG)分析和差示扫描量热法(DSC)联用研究了负载燃速催化剂对AP热分解行为的影响,研究了负载燃速催化剂种类和含量对NEPE推进剂燃烧性能的影响。结果表明,CN能够增强BC-1和BC-2对AP热分解的催化作用,从而显著降低AP的分解温度;随着负载燃速催化剂中CN含量的提高,NEPE推进剂在15MPa下的燃速由15.72mm/s增至24.68mm/s,增幅达57%,压强指数由0.60降至0.46;当负载燃速催化剂中CN的质量分数为10%时,NEPE推进剂的燃速高达34.8mm/s,而药浆的工艺性能没有明显恶化,综合作用效果最好。

先进的低特征信号推进剂研制

为了进一步提高导弹的突防能力和生存能力 ,扼要概括了国外战术导弹用低特征信号推进剂的现状 ;

CL-20基高能低特征信号推进剂性能初探

开展了CL-20含量对推进剂能量性能、安全性能、燃烧性能的影响研究,研究结果表明:随着CL-20含量增加,推进剂理论比冲、密度、爆热增加,推进剂药浆、药块机械感度(冲击感度和摩擦感度综合考虑)增加,推进剂的燃速增加,含CL-20的推进剂配方的静态压强指数均低于不含CL-20的推进剂配方的压强指数。CL-20含量相同时,以NG/TEGDN为增塑剂的推进剂压强指数与以NG/BTTN的相当。

燃速催化剂对聚醚黏合剂固化动力学的影响

采用DSC–TG(差热–热重)联用的分析方法,分别研究了燃速催化剂FBC(铁盐)和LBC(铅盐)对PET(环氧乙烷和四氢呋喃共聚醚)/N–100(多异氰酸酯)/TDI(甲苯二异氰酸酯)和GAP(聚叠氮缩水甘油醚)/N–100/TDI聚醚黏合剂体系的固化反应的影响,获得了2种黏合剂体系的固化反应动力学参数的变化。结果表明:PET/N–100/TDI与GAP/N–100/TDI体系反应更接近于一级反应,对于PET/N–100/TDI体系,采用FBC作燃速催化剂,其固化反应活化能更低,反应速率更快;而对于GAP/N–100/TDI体系,采用LBC作燃速催化剂,其固化反应活化能低很多,反应速率更快,催化效果更好。此外,由Kissinger方法和Ozawa方法计算的固化反应活化能比较接近,说明本研究得到的固化反应动力学参数是正确可靠的,从而为PET/N–100/TDI和GAP/N–100/TDI体系固化反应进程的控制提供了理论依据。

GAP/B贫氧富燃洁净推进剂用于固体火箭冲压发动机的前景分析

简述了固体火箭冲压发动机的特点及其对推进剂的要求,以及国内外固体火箭发动机用贫氧富燃推进剂的研制现状。通过对贫氧富燃推进剂配方和组分选择的探讨和GAP/B富燃洁净推进剂用于冲压发动机的前景分析,认为GAP/B富燃洁净推进剂是开发新一代高超音速飞航式导弹用固体火箭冲压发动机的优良的候选推进剂。

功能助剂对GAP微烟推进剂流变性能的影响

通过高级扩展流变仪、旋转粘度计研究了功能助剂T1、T2、T3、S1对GAP高能微烟推进剂药浆流变性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,多羟基力学性能调节剂T1、T2、T3在填料HMX间以氢键形成次价键作用,导致药浆粘度和屈服值大幅上升,流变性能恶化;加入T1、T2后,药浆粘度和屈服值呈现先下降、后升高的变化趋势;而燃速性能调节剂S1与T1、T2、存在协同作用,降低了药浆粘度的同时、一定程度上抑制了固化反应,延长了药浆适用期,改善了药浆工艺性能。

用动态分析法表征复合推进剂偶联剂的作用效果

研究了偶联剂对复合推进剂动态力学损耗的影响．建立了一种动态力学分析方法，即通过建立过渡相（或中间相）模型和引入表征因子A，分别在HTPB和聚醚两种体系的复合推进剂中评价了偶联剂的作用效果。结果表明：表征因子A值越低，偶联剂在该温度范围内的作用效果越好．该结论为表征复合推进剂偶联剂的作用效果提供了一种新的方法．

GAP推进剂力学性能初步研究

对缩水甘油叠氮聚醚（ＧＡＰ）推进剂的特．点进行了分析，并对其力学性能调节进行了初步实验研究。结果表明：由于ＧＡＰ粘合剂中侧链的影响，使推进剂力学性能水平较低，因而必须对其进行改性。引入适当的交联剂、扩链剂及键合剂可使ＧＡＰ推进剂力学性能达到较高的水平。

国外热塑性弹性体推进剂研究进展

重点介绍了含能热塑性弹性体的合成和应用技术,分析了热塑性弹性体在推进剂中应用时存在的问题,并提出了固体推进剂的发展方向。

复合固体推进剂药浆工艺性能概述

综述了国内外关于HTPB、NEPE两类复合固体推进剂药浆工艺性能研究进展,结合其各自应用背景及组成特点,分析了这两类推进剂药浆流变特性等工艺性能及其主要影响因素,并提出了未来复合固体推进剂工艺性能的重点研究方向。

被动式建筑机电管线的施工做法探讨

随着社会的发展、科技的进步,人们的生活水平不断提高,同时环境和能源问题也日益凸显,建筑业作为对环境和能源有着重要影响的行业,建筑的升级也迫在眉睫。我国目前对建筑节能越来越重视,大力发展和鼓励建造被动式建筑,实现建筑的节能减排,为人们的工作和生活提供更加优质的环境。其中良好的气密性是降低建筑能耗的重要指标之一,是实现被动式建筑能效目标的核心要素之一。被动式建筑通过在设计阶段尽早确定气密层,在施工阶段重视外墙、窗户、屋顶、和管线穿墙部分的处理,采用专用构件连接和密封材料进行处理,进行阻冷热桥的处理,减少能量传递损耗,同时减少穿墙管线对气密性的破坏,减少气密性漏点,形成良好的气密性整体,实现被动式建筑节能目标。