高氯酸铵/硝胺丁羟复合推进剂热感度及机械感度研究

测试了高氯酸铵/硝胺丁羟复合推进剂的热感度、摩擦感度和冲击感度。感度的测试结果表明,用硝胺RDX或HMX部分取代AP制成硝胺丁羟复合推进剂后,这种复合推进剂的感度要高于仅含高氯酸铵的推进剂的感度;随着RDX或HMX含量的增加,其感度值随之增大,但增幅逐渐下降。但在高氯酸铵推进剂中加入卡托辛燃速催化剂以后,制成的高燃速推进剂,其摩擦感度明显增大。

含ACP丁羟复合推进剂的燃烧性能和热分解行为

用ACP部分替代丁羟复合推进剂配方中的AP,制备了含ACP的丁羟复合推进剂,用靶线法、热重法（TG）和差示扫描量热法（DSC）研究了该推进剂的燃烧性能和热分解行为.结果表明,随着ACP添加量的增大,丁羟复合推进剂在6.86、9、12和15 MPa压力下的燃速提高,在6.86～15 MPa范围内的压强指数也逐渐提高.ACP的加入使得丁羟复合推进剂的主要分解峰前移,从而提高推进剂的燃速.

丁羟复合推进剂过载燃烧研究进展

过载环境会对丁羟复合推进剂装药燃烧产生重要影响。从过载燃烧测试表征、过载对推进剂燃烧性能、内弹道性能、燃烧流场的影响4个方面,对丁羟复合推进剂装药过载燃烧研究现状进行了综述。阐明完善深化过载燃烧特性测试表征方法,集成燃烧流场、热结构、侵蚀燃烧及内弹道特性开展耦合仿真、建立过载燃烧推进剂及装药设计方法等将成为下一步的研究重点。

丁羟复合推进剂的辐射点火

采用CO2激光点火装置,对丁羟复合推进剂的点火过程进行了实验研究,利用描述固体推进剂物化现象的一维传热模型对复合推进剂的辐射点火特性进行了理论分析。通过最小二乘法拟合实验数据得到了丁羟复合推进剂的点火准则。结果表明,丁羟复合推进剂的点火过程主要包括惰性加热及气相点火过程,惰性加热时间和点火延迟时间随热流密度的增大而减小,且随着热流密度的增大,热流密度的影响逐渐降低。固相传热数学模型能够比较准确地描述复合推进剂的辐射点火特性。

快燃物ACP在丁羟复合固体推进剂中的应用

采用药条燃速仪试验和Ф64mm发动机点火试验，研究了不同含量的快燃物ACP对低、中、高燃速丁羟复合固体推进剂燃烧性能的影响。结果表明，快燃物ACP能明显提高推进剂的燃速，使6．86～15MPa下推进剂的燃速压强指数有明显增大的趋势，在低、中、高燃速推进剂配方中加入质量分数为5％的ACP，15MPa下的燃速分别提高11．3％，82．9％，67．8％。Ф64mm发动机试验表明，含ACP的推进剂在发动机中能够稳定燃烧，发动机p-t工作曲线稳定。获得了ACP使推进剂产生非平行层燃烧从而大幅度提高燃速的初步证据。

不同结构尺寸丁羟发动机慢速烤燃特性

慢速烤燃试验是固体火箭发动机低易损性评估试验考核的重点之一。为研究丁羟复合固体推进剂发动机尺寸对慢速烤燃特性的影响规律,采用慢速烤燃试验结合数值模拟,对比分析了Ф100 mm×200 mm、Ф160 mm×400 mm中小型试验件和Ф522 mm×887 mm大尺寸固体火箭发动机慢速烤燃点火增长规律,确定了点火温度、点火区域及响应等级。结果表明:Ф100 mm×200 mm,Ф160 mm×400 mm及Ф522 mm×887 mm 3种试验件的试验点火温度分别为244,172,155℃;以试验数据作为输入,计算点火温度分别为250,269,154℃,计算误差分别为2.88%,1.17%,0.64%,响应等级分别为爆炸、爆炸、爆燃;计算云图表明,中小型试验件的点火位置位于圆柱体中心,大尺寸固体火箭发动机的点火位置位于固体推进剂前端肉厚的中心位置,为一环状区域。

两种新型2-偕二硝甲基-5-硝基四唑含能离子盐的合成、表征及性能预估

以氨基-1,2,4-三唑和2-偕二硝甲基-5-硝基四唑(HDNMNT)为原料,通过中和反应合成出两种新型含能离子盐——2-偕二硝甲基-5-硝基四唑3-氨基-1,2,4-三唑盐(3-ATDNMNT)和2-偕二硝甲基-5-硝基四唑4-氨基-1,2,4-三唑盐(4-ATDNMNT),收率分别为95.4%和96.7%;利用FT-IR、1 H NMR、13C NMR、15 N NMR及元素分析等方法对其结构进行表征;采用量子化学方法计算了3-ATDNMNT和4-ATDNMNT的爆轰性能;在标准状态下(膨胀比为70∶1),利用最小自由能原理,分别计算了两种离子盐在丁羟复合推进剂中的能量性能。结果表明,3-ATDNMNT的爆速和爆压分别为8.587km/s和33.58GPa,4-ATDNMNT的爆速和爆压分别为8.693km/s和34.31GPa。以3-ATDNMNT部分取代丁羟复合推进剂中的AP后,丁羟复合推进剂的理论比冲可达2 635.7N·s/kg。以4-ATDNMNT部分取代丁羟复合推进剂中的AP后,当HTPB、Al、AP及4-ATDNMNT各组分质量分数分别为10%、5%、15%及70%时,获得该丁羟复合推进剂的最高理论比冲为2 677.2N·s/kg。

破碎燃烧高能气体压裂装药损伤对DDT行为的影响

概述了以高氯酸铵为基的丁羟复合推进剂(CCCF复合推进剂)模拟损伤试验及损伤状态对其燃烧稳定性和燃烧转爆轰特性(DDT行为)的影响。分析了装药在不同损伤状态下的密闭爆发器实验结果,发现CCCF复合推进剂在无外部约束条件下意外点火,通常不产生DDT行为,但在油气井中可能产生DDT行为。

烷基二茂铁的合成及性质

以酰氯为酰化剂 ,无水三氯化铝为催化剂 ,二氯乙烷为溶剂 ,对二茂铁进行酰化反应 ,得到一系列单取代和双取代的酰基二茂铁。经 Clemmenson还原法还原得到相应的烷基二茂铁。通过元素分析、红外光谱、折光率的测定 ,对这些烷基二茂铁进行了表征。并用循环伏安法研究了烷基二茂铁的电化学性质 ,并测试了其在复合固体推进剂中的燃速催化性能。