高能单元推进剂化学结构和热分解特征与燃速的相关性

利用以准一维气相反应流为基础的固体推进剂稳态燃烧模型,研究了高能单元推进剂AP、HM X、RDX、CL-20和NQ的化学结构、热分解特征与燃烧性能的相关性。改进了高能单元推进剂燃速预估模型,使其可由高能单元推进剂的化学结构和基本热分解特性出发,预估单元推进剂的燃烧性能。通过与实测燃速的比较,验证了模型假设的合理性。

用光谱诊断技术测定高能单元推进剂的温度分布

采用光谱诊断技术中的相对强度法测定了单元推进剂六硝基六氮杂异伍兹烷 (HNIW)在 3MPa和5MPa两种压力下的燃烧火焰温度分布。结果表明 ,相对强度法能准确地测出单元推进剂HNIW在整个燃烧过程的温度分布曲线 ,测得的最高燃烧火焰温度低于相应压力下的理论计算温度 ;测量压力升高 ,最高燃烧火焰温度更接近于理论计算温度。此实验结果说明 :在较高压力条件下 。

HNIW单元推进剂燃烧性能研究

研究了一些添加剂对 HNIW单元推进剂燃烧性能的影响 ,结果表明 HNIW的燃烧受其分解过程的影响较大 ,在 HNIW中加入其分解产物可显著降低其燃烧速度 ,所试的催化剂均对

HMX单元推进剂激光点火特征参数计算方法

为了简化激光作用下固体推进剂点火特性参数的计算,分析了以激光为点火源的固相反应模型点火机理,将其分为吸热热解、边界层气相掺混与快速化学反应三个阶段。建立了一种预测阶段性激光点火延迟时间和点火温度的特征参数近似计算模型,利用该方法对HMX单元推进剂在三种不同的激光入射强度(45,76,170 W·cm-2)下的点火过程进行了计算,该模型计算的点火延迟时间与点火温度与固相点火模型相比之间的偏差分别为3.8%,8.1%,11.5%与1.23%,0.87%,0.98%。

用于航天推进的HAN基液体单元推进剂

介绍了近期国外以硝酸羟胺(HAN)为基的液体单元推进剂在航天推进领域的应用进展。对HAN基单元推进剂作为肼类推进剂的替代物用于航天推进的可行性进行了评估。并对应用中存在的问题和未来的工作进行了讨论。

AF-315液体单元推进剂高压燃速的实验研究

为了研究AF-315液体单元推进剂在高压下的燃烧特性,设计了一种测量液体推进剂高压线燃速的实验装置,采用离子探针测速技术测定了液体推进剂燃烧时火焰面的传播速度.利用此实验装置,测量了AF-315在29.4～55.0MPa压力范围内的表观线燃速.实验结果表明,燃速与压力之间满足指数关系,但燃速系数及燃速指数在29.4～43.1MPa和43.1～55.0MPa内具有不同的值.通过最小二乘法线性拟合,分别得到了两压力区间内AF-315线燃速与压力的经验公式.

单元推进剂液滴在高温高压下的微爆现象观测

利用挂滴装置和高速摄影系统研究了单元推进剂LP184 6液滴在 0 2～ 4 0MPa、673～973K工况下的微爆特性。观察到液滴在不同环境压力和温度下的 3种微爆模式 ,即液滴在着火前的轻度破碎、液滴在燃烧时的部分破碎和全部爆碎 ,并给出了微爆过程的特征照片 ,定量测试了液滴微爆延迟期、微爆温度和微爆直径与环境压力、温度的关系。初步分析了液滴微爆机理 ,认为第一种微爆机理主要是水组分的过热 ,第二、三种微爆机理是液相化学反应。研究结果对控制LP184 6燃烧稳定性和指导液体发射药火炮内弹道设计均有参考价值。

单元推进剂液滴组着火过程的实验研究

利用挂滴装置和高速摄影系统研究HAN基液体推进剂LP－1846液滴组的着火过程,观察了液滴间相互作用对着火过程的影响,定量测试液滴组平均着火延迟期、着火温度与环境温度和液滴中心间距的关系,并对实验现象进行了讨论。研究结果对抑制液体发射药火炮压力振荡和控制燃烧稳定性有一定的指导意义。

硝酸羟铵基单元推进剂小推力室的性能和寿命试验

由硝酸羟铵(HAN)、甘氨酸和水组成的单元推进剂对环境无害。采用这种新型推进剂进行了火箭发动机试验,以测定小推力(4.5～9.0N.推力级别)催化分解推力室的性能和寿命特性.研制硝酸羟铵基推进剂长寿命催化反应室,是对当前单元推进剂技术的挑战。硝酸羟铵与燃料配混燃烧后产生的燃气,分子量比较高,需要把燃烧室温度限定在目前催化剂耐高温性能范围内,以便将发动机比冲保持在能够接受的水平。硝酸羟铵与燃料配混燃烧后产生相当多的水蒸汽,使工作环境更加恶劣。传统的贵金属催化剂在这种高温水蒸汽环境中,表面积和活化金属都有所损耗。通过发动机性能试验和寿命试验,本文讨论了目前硝酸羟铵推进剂推力室研制过程,推力室设计和催化剂选择方案。

AF-315液体单元推进剂研究进展

介绍了AF-315液体单元推进剂组成、制备工艺及其分解催化剂的研究进展,并简要介绍了AF-315液体单元推进剂的应用进展情况。

高能单元推进剂TKX–50能量特性计算研究

在比较高能量密度化合物奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL–20)和1,1′–二羟基–5,5′–联四唑二羟胺盐(TKX–50)性质的基础上,采用最小自由能法,计算不同压强下3种化合物作为单元推进剂的性能。在标准条件(pc:p a=70︰1)下计算了分别以CL–20和TKX–50替代HMX后所得推进剂配方CL–20–CMDB和TKX–50–CMDB的性能。结果表明,TKX–50具有较高的爆轰性能,在1～10 MPa下TKX–50具有较低的燃温、较高的特征速度和高于HMX的比冲,其燃烧产物平均相对分子质量较低;用于复合改性双基推进剂配方中,不仅提高了比冲,而且有效降低了火箭发动机排气羽流中的二次烟。

含HEHN的HAN基单元推进剂

简要介绍了含硝酸羟乙基肼(HEHN)的硝酸羟胺(HAN)基单元推进剂的组成及合成方法;对其催化分解性能进行了评述。介绍了HEHN的催化点火性能以及毒性方面的研究进展,指出其具有低的毒性,符合液体推进剂的发展趋势。介绍了含HEHN的HAN基单元推进剂的国内外发展现状,指出其应用前景。

用作单元推进剂的肼与无机和有机化合物的混合物

肼中加入无机或有机化合物,可使其处理、使用性能获得改善,甚至能使其比冲得到提高。本文介绍了一系列这类混合物,并就其性能改善与试验应用情况作了叙述。

ADN的性质及其在单元推进剂中的应用

介绍了目前最有希望取代肼的一类单元推进剂——离子盐溶液推进剂。结合ADN高能、高氧含量和强吸湿性的特点,指出了ADN在新型离子盐溶液推进剂中的应用前景。综述了瑞典在ADN单元推进剂配方研究、发动机试验和高纯ADN生产等方面的进展,对国内ADN无毒推进技术研究提出了建议。

ADN的制备及其在单元推进剂中的应用

简单回顾了二硝酰胺铵(ADN)的传统制备方法,详细叙述了混酸硝化中和法、FOX–12(N–脒基脲二硝酰胺盐)两步法、FOX–12一步法制备ADN。FOX–12一步法工艺步骤少,减少了副产物量,且不含钾离子,大批量生产可有效降低ADN成本。最后介绍了ADN基单元推进剂国内外最新应用情况。

HNF基绿色液体单元推进剂研究进展

硝仿肼(HNF)基液体单元推进剂是一种能量大、比冲高、环境友好的新型绿色液体单元推进剂,介绍了其组分配制、燃料选择、性能指标、安全评估以及生产成本。与现有无水肼单元推进剂系统相比,HNF基液体单元推进剂的优越性非常明显,有望在未来替代无水肼单元推进剂。

含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)推进剂的能量特性

利用国军标方法及CAD系统软件,在标准条件(pe/pc=70∶1)下,计算了含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的各类推进剂的能量特性,结果表明DNTF的单元推进剂比冲为2696.4N.s.kg-1,比CL-20单元推进剂的理论比冲还高31.1N.s.kg-1;用DNTF取代丁羟推进剂、改性双基推进剂以及GAP推进剂中的RDX或AP可以提高相应推进剂的理论比冲和特征速度。由于DNTF不含氯元素,且摩擦感度比RDX低得多,因此将DNTF引入推进剂中对提高推进剂的综合性能是有益的。

启动过程推力器喷注管内推进剂流的温降

根据空间发动机的总体结构、环境特点和能量守恒原理,提出推进剂在推力器喷注管内流动降温的简化数理模型,研究启动时单元推进剂在推力器喷注管内的流动降温现象。耦合求解推进剂流和喷注管能量方程,可以获得单元推力器喷注管单推三流整体温度的沿程分布规律。用推进剂模拟液实际考察和验证推力器喷注管的流动特点和理论模型的计算结果,分析推进剂流速、喷注管长度和内径对推进剂流温度变化的影响,导出推进剂流前缘出口温度和这3个物理参量间的拟合关系式。研究结果对推力器的热控设计有参考价值。

凝胶推进剂的发展及应用

综述了凝胶推进剂的发展历史与现状，提出了它的研究方向，展望了它的应用前景。

硝酸肼及硝酸肼基推进剂的研究进展

20世纪60年代,硝酸肼(HN)曾和高氯酸肼(HP)、二高氯酸肼(HP2)、高氯酸羟胺(HAP)、硝仿肼(HNF)等化合物一起成为有希望替代高氯酸铵(AP)的新型含能材料,HN虽然比AP生成焓高,燃气相对分子质量小,但由于推进剂燃烧特性不良等缺点而未能应用。近来,HN以其低特征信号和低污染特性再度成为固体及液体火箭推进剂中受到关注的能量成分,HN推进剂的燃烧性能也获得了令人鼓舞的改善。介绍了HN、HN基固体推进剂及HN单元液体推进剂的最新研究进展。