含硼富燃固体推进剂药浆粘度调节

介绍了硼、AP包覆硼和 HTPB胶混合过程中粘度随时间变化情况 ;讨论了镁粉、键合剂对含硼富燃固体推剂药浆粘度的影响。进行了一系列的试验处理 ,降低了含硼富燃固体推进剂药浆粘度 。

催化剂及加入方法对HTPB复合推进剂燃烧性能的影响

通过热重分析(TG),差热分析(DTA)、高压差热分析(HPDTA),对三种催化剂(亚铬酸铜C,C、铜的有机络合物TP和铜、铬、铅盐的混合物TX)、催化剂和胶的混合物、催化剂和高氯酸铵(AP)的混合物、催化剂与AP的共同结晶物(简称共晶)的热解特性进行了研究.还对配方相同,仅催化剂加入方法不同的HTPB推进剂及不同部位、不同方法加入催化剂的AP-HTPB夹心件作了燃速测试.实验研究的结果表明:三种催化剂对AP的凝相放热反应均有加速催化作用:在AP结晶中加入催化剂的催化效率高于以混合方法加入催化剂的催化效率,进而对其机理作了探讨.

密闭燃烧器在固体火箭推进剂燃速测定中的应用研究

密闭燃烧器法是一种能测定很宽压强范围内固体火箭推进剂燃速特性及变化情况的快速测量方法。本文阐述了该方法的基本原理、实验研究。介绍实验曲线处理与数据分析，并提供了一种复合推进剂和一种双基推进剂测试结果。

可快速降压的燃烧器

本文介绍了一种自行设计的可快速降压以实现中止燃烧的实验装置—带中断装置的燃烧器,包括该燃烧器的设计理论依据、结构以及使用效果.实践证明,这种燃烧器具有工作过程压强恒定、降压速率高、降压过程安全、不污染燃烧表面等优点,不失为一种研究推进剂燃烧问题的有力工具.

热空气中硼粒子点火模型研究综述

说明了硼粒子在热空气中的点火现象。阐述了两种不同的硼粒子点火机理和实验依据及相应的化学反应 ,比较了不同点火机理下硼粒子氧化层的产生和消耗速率 ,分析了影响硼粒子点火的因素 ,建立了硼粒子在空气中点火的数学模型。

含硼富燃料推进剂燃烧机理研究

分析了AP包覆硼对含硼富燃料推进剂低压燃烧的影响。通过微热电偶测温和火焰单幅照相技术分别测试含硼富燃料推进剂燃烧波温度分布及燃烧火焰结构; 根据气相温度变化的趋势, 把该推进剂的气相区燃烧又分为三个子区, 并给出了三个子区的厚度, 分析了各区温度变化趋势不同的原因。用扫描电镜对熄火表面形貌进行观察, 并通过能谱仪进行局部元素分析; 该推进剂中断燃烧熄火纵向剖面的实验表明, 该推进剂的燃烧表面存在“沉积层”; 分析认为该“沉积层”由硼、积炭和少量的三氧化二硼组成, 且基本惰性。燃面上“沉积层”的厚度与温度分布曲线中燃面上气相区的厚度基本一致, 认为该推进剂的气相反应在燃面上的惰性“沉积层”中进行。

低压下镁铝富燃料固体推进剂燃烧性能研究

通过调节氧化剂含量、粒度级配,或加入KP、用硼粉替换部分镁铝及改变催化剂含量,研究了镁铝富燃料固体推进剂燃速和压强指数的变化规律。研究结果表明,燃速随着AP、KP粒度的减小而增加;随AP含量的增加而增加;随催化剂含量的增加而增加;随KP含量的降低而增加。压强指数随AP粒度减小呈先升高后降低再升高的趋势;粒度不同的配方随AP含量增加,压强指数变化趋势不同;催化剂含量对压强指数的影响规律也同AP粒度有关;KP的粒度变化对压强指数几乎无影响。硼粉替换部分镁铝对燃速和压强指数的影响规律与氧化剂的粒度有关。

AP粒度和包覆层对硼燃烧的影响

通过对AP和硼及其混合物进行热分析实验,研究了硼在AP分解过程中参与反应的程度;用氧弹式量热计测试含硼富燃料推进剂的爆热,分析硼在推进剂燃烧过程中的放热。结果表明,对各组分含量相同的含硼富燃料推进剂用AP包覆硼粒子和提高超细AP含量可促使硼在AP分解过程中参与反应,使AP/B(1∶1)热分解的放热量增加,提高推进剂的爆热,有利于推进剂中硼的燃烧。

含硼富燃料推进剂各组分对其低压燃速的影响

采用推进剂静态燃速测试仪和氧弹式量热器的试验方法 ,研究了各组分对含硼富燃料推进剂低压燃速和爆热的影响。结果表明 :增加高氯酸铵 (AP)含量、添加燃速催化剂、增加超细AP的含量 ,可以提高该推进剂的低压燃速 ;硼含量的增加可以提高推进剂的爆热 ,但燃速略有降低。热分析的结果表明

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。

密闭燃烧器法测高压下推进剂燃速研究

介绍了密闭燃烧器法测试高压下推进剂燃速特性的基本原理,分析了影响测试精度的各因素,并从实验上对密闭燃烧器法中的散热损失进行修正,将测试结果标准偏差提高到1%。密闭燃烧器法一次测试可测出全部压强下推进剂燃速,可成为高压高燃推进剂研制的有效工具。

提高硼粉在氧弹中燃烧效率的研究

为了解决硼粉燃烧热测试过程中燃烧不完全问题,以燃烧热测试值作为其燃烧效率的评判指标,对相同批次的硼粉采用某标准推进剂作助燃剂进行实验,研究了助燃剂与硼粉试样的混合比例、混合方式对硼粉燃烧热测试值的影响。结果表明,助燃剂与硼粉的充分混合有助于硼粉的完全燃烧,增大助燃剂和硼粉的混合比例能提高硼粉的燃烧效率。综合考虑硼粉和助燃剂的混合方式、混合比例及混合工艺等因素的改变,改善了氧弹中硼粉的燃烧环境,得到了测试燃烧热为理论燃烧热99.26%的稳定测试条件。

燃气发生器流量调节方案的比较

在分析了变喉面、非壅塞喷管、固定流量等三种方案的调节原理的基础上 ,说明了每一种调节方案的技术关键以及它们的优缺点。以燃烧性能为基础 ,分析了每一种贫氧推进剂对流量调节方案的要求 ,指出了三种调节方案的适用对象 ,为流量调节方案的选择提供了一定的理论依据。

NEPE推进剂的高压燃烧特性研究

应用高压燃速测试、微热电偶测温及燃烧火焰单幅摄影等技术,研究了NEPE推进剂的高压燃烧特性与燃烧机理。实验结果表明:NEPE推进剂高压压强指数出现拐点;且随压强以及AP含量升高,燃烧波由硝胺-CMDB向AP-CMDB推进剂转变。分析认为硝酸酯基的含量及AP单元推进剂的扩散火焰是控制NEPE推进剂燃速及压强指数的主要因素。

含硼富燃料推进剂一次燃烧喷射效率影响因素分析

通过燃气发生器法测试含硼富燃料推进剂一次燃烧喷射效率,分析推进剂组分和喷射装置对一次燃烧喷射效率的影响。研究认为推进剂组分调整中,有利于提高推进剂燃速和一次燃烧温度的因素,基本上有利于提高一次燃烧喷射效率;当硼含量为30%时,通过调整推进剂配方,选用非壅塞喷射装置,一次燃烧喷射效率可达97%。

含硼富燃料推进剂低压燃烧特性

通过靶线法和燃气发生器法,研究含硼富燃料推进剂低压燃烧特性,及硼团聚、AP含量与级配、添 加HMX、燃速催化剂种类与含量等因素对燃烧性能的影响。研究表明:含硼富燃料低压可燃极限达0.2MPa,压强 指数可达0.46。

AP包覆硼对富燃推进剂药浆流变特性的影响

用四种不同量AP包覆的硼粉,对硼含量达30%的富燃推进剂实验配方中的药浆流变特性进行了研究,结果表明:20%AP包覆硼粉的含硼富燃固体推进剂药浆的流变性与另三种硼粉的明显不同———近6h粘度为2 2kPa·s,屈服值在300Pa以下,表明其药浆流平性好并可满足浇铸要求。20%AP包覆硼的合适包覆量、包覆完整的表面性质及近似球型粒子的形状决定了其药浆的流变特性最优。

镁铝富燃料推进剂燃烧性能研究

为了研究镁铝富燃料推进剂燃烧性能，采用捏合机混合物料、真空浇注、恒温固化的方法制备推进剂试样，用靶线法测试推进荆燃速（0．5～2.0MPa），用Vieille经验公式r=ap^n计算压强指数。研究表明，细粒度AP含量增加，燃速逐渐增加，而压强指数先升高后降低。采用复合催化剂GFP／Fe：O，可同时提高燃速和压强指数。当催化剂质量含量为5％时，改变GFP／Fe2O3比对推进剂的燃速及压强指数的影响与氧化剂AP级配有关。对于细粒度AP含量高的配方，GFP／Fe2O3对燃速和压强指数影响较大。金属含量对燃速影响较大，对压强指数影响很小。而Mg／Al比对燃速和压强指数影响都很小。随着氧化剂中KP含量增大，燃速呈下降趋势，压强指数先升高后下降。

呈正、负压强指数的复合固体推进剂稳态燃烧模型

通过X光电子能谱和扫描电镜对推进剂和过氯酸铵-粘合剂的多层夹心件之熄火样品的观察,研究了在复合推进剂的燃烧中,压强和添加剂CaCO_3对过氯酸铵被熔化粘合剂覆盖的面积分数(γ)和过氯酸铵的凝相反应分数(G)的影响。在作者已提出的“两区模型”的基础上,发展了一个新的“统一模型”(UM)。该“统一模型”是一个进一步考虑了熔化粘合剂的覆盖,在覆盖下存在反向气化和受燃速调节剂(例如CaCO_3)控制的凝相反应的理论模型。为了计及过氯酸铵颗粒尺寸的分布,像PEM模型一样,统计的方法也被引入了本模型。本模型不仅能用来分析初温、过氯酸铵颗粒尺寸及其分布对燃烧特性的影响,而且可以用来解释平台、麦撤和常规的燃烧特性。同时,本模型还能够成为研究包括负压力指数在内之固体复合推进剂的侵蚀燃烧与燃烧不稳定性研究的基础。

含硼富燃料推进剂燃速测试计时系统的改进

针对含硼富燃料推进剂金属含量大,燃烧后残渣导电,用普通燃速仪测试不易获得数据的问题,对靶线法测速仪的计时系统进行了改进。改进后的计时系统对测试环境的要求降低,从而提高了测试效率和精度。