有机铅盐对高能改性双基推进剂燃烧性能和热分解的影响

研究了3种有机铅盐燃烧催化剂NTo铅（NTO-Pb）、水杨酸铅（Sa-Pb）和硬脂酸铅（St-Pb）对高能改性双基推进剂（HEMDB）不同压强下的燃烧性能和热分解的影响。结果表明，有机铅盐燃烧催化剂对HEMDB推进剂的燃烧性能和DSC特征量均有影响；NTO-Pb、Sa-Pb和St-Pb可促进HEMDB推进剂中RDX的热分解；HEMDB推进剂的燃速和DSC特征量均随压强的升高而增大，在1～10MPa压强下该类推进剂的燃速与DSC特征量线性相关。

NC/NG/AP/Al复合改性双基推进剂力学性能研究

研究了硝化棉含量、固体组分粒度级配和固化剂对NC/NG/AP/Al复合改性双基(CMDB)推进剂的力学性能的影响。结果表明,随NC含量的降低,CMDB推进剂+20℃和+50℃下的抗拉强度降低,硝化棉的质量百分含量为20%时,推进剂的伸长率出现最大值;固体组分的粒度级配对CMDB推进剂的力学性能有较大的影响,AP(96.8μm)、RDX(44.9μm)和Al(10.8μm)质量百分含量的比值为1∶1∶1时,该推进剂力学性能为最佳;硝化棉含量较少的CMDB推进剂体系,进行适度交联固化可在一定程度上提高抗拉强度,明显提高推进剂的伸长率。

含DNTF的改性双基推进剂燃烧性能

研究了3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）的含量、不同催化剂体系、炭黑的含量、DNTF的粒度对DNTF改性双基推进剂燃速和压强指数的影响。实验表明：DNTF含量为30％时，以含能铅盐、芳香铜盐和炭黑（cB）所组成的复合催化剂可使推进剂压强指数降为0．37（8～14MPa）；而当DNTF的含量为50％时，所选用的三种催化剂体系（铅盐包括含能铅盐和芳香铅盐，铜盐为芳香铜盐）对推进剂的燃烧性能失去调节作用；炭黑含量的增加使推进剂的燃速增加，压强指数变大；DNTF的粒度对该推进剂的燃速影响明显，DNTF粒度较大时，燃速较高（53．19mm／s，16MPa），压强指数较大。

改性双基推进剂高低应变率下压缩特性试验研究

在室温20℃下,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)和材料万能试验机进行了某改性双基推进剂高低应变率下压缩试验,并对SHPB试验数据有效性进行了检验,获得了1.1×10-4～4×103s-1应变率范围内的真实应力-应变曲线。试验结果表明:改性双基推进剂具有明显的应变率相关性。低应变率下,真实应力-应变曲线表现为初始弹性段、屈服及应变强化段和急剧下降阶段,最后表现为试件沿45°～55°斜面发生破坏,且破坏应力和破坏应变均随着应变率增加而增加;高应变率下,真实应力—应变曲线的应变强化阶段消失,表现为应变软化效应。改性双基推进剂的初始弹性模量和屈服应力均随着应变率的增加而增加,且动态相比准静态下增加更加显著。屈服应力为应变率对数的双线性关系,且高应变率下比低应变率下表现出更显著的应变率敏感性。

改性双基推进剂催化特征燃烧现象的实验研究

采用П形微热偶、铜台熄火、扫描电镜、单幅火焰照相等技术， 研究了改性双基推进剂催化燃烧特征，用以催化剂为中心的气泡理论，解释了催化剂产生超速燃烧的机理。发现催化燃烧推进剂燃烧表面不均匀，高压下泡沫区比低压下细密而长，泡沫区的物质为未燃烧推进剂；更高压力下泡沫区的消失导致平台燃烧区的出现等现象。还提出了均质推进剂固相多反应机理， 并指出压力不同固相反应机理基本相同，

改性双基推进剂拉压不对称力学性能研究

针对改性双基推进剂在不同载荷条件下表现出不同力学响应的现象,对其进行了恒应变率拉伸和压缩试验及蠕变拉伸和压缩试验,获得了4组应变率下拉压应力-应变曲线和3组温度下拉压蠕变-时间曲线,使用应力和应变拉压不对称因子反映了拉伸和压缩曲线的不对称程度。结果表明,改性双基推进剂具有明显的拉压不对称力学性能,且该性能受到应变率和温度的影响。分析了改性双基推进剂具有拉压不对称性的内在成因,认为材料初始缺陷的扩展、材料分子链移动空间的变化、基体材料与填充颗粒材料力学性能的不同是导致改性双基推进剂具有拉压不对称力学性能的内在原因。

基于改性双基推进剂的固体发动机低易损性试验研究

为了研究某型基于改性双基推进剂的固体发动机实战安全性,通过不同贮存时间的多批发动机,开展运输撞车、吊装跌落、快速烤燃、子弹撞击、冲击等发动机寿命周期内不同任务剖面安全性试验,获取固体发动机在上述异常工况下的易损特性。试验结果表明,该型固体发动机具有较高的实战安全性,可为相近固体发动机安全性设计及使用提供重要参考。

细粒度AP的改性双基推进剂燃速预示模型

在一维气相稳态反应流模型的基础上,讨论了细粒度AP对改性双基(CMDB)推进剂燃速的影响,引入工艺粒度d*s,修正了AP对燃烧表面结构影响因子fAP和分解影响因子gAP,建立了适用于细粒度AP的CMDB推进剂燃速预示模型,该模型可从推进剂化学结构参数出发,定量计算AP-Al-CMDB推进剂的燃速。结果表明:在压强9.8～19.6MPa条件下,不同AP粒度和含量下的燃速计算结果和实验结果吻合较好,大部分误差在5.0%,检验了模型的可靠性,对推进剂配方研制具有较好的指导意义。

某些NTO盐的热分解特性及在固体推进剂中催化特性的相关性研究

采用高压差示扫描量热仪，研究了几种ＮＴＯ（３－硝基－１，２，４－三唑－５－酮）盐在不同压力下的热分解特性，同时测定了以ＮＴＯ盐为催化剂的固体推进剂的燃速特性。结果认为，这些ＮＴＯ盐的热分解特性与催化特性间存在某种联系，热分解行为压力不敏感的ＮＴＯ盐，可能会是较好的燃速催化剂。因此热分解行为可作催化能力的判据之一。

三种典型固体推进剂排气羽流特性参数的模拟计算

为研究典型固体推进剂装药的排气羽流特性,采用能量计算星程序和ANSYS-Fluent软件对双基(DB)推进剂、复合改性双基(CMDB)推进剂及硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂燃烧及排气羽流场进行了模型构建和求解,获得了羽流温度和羽流流速等特性参数,采用红外热像仪和TDLAS流速测试系统对其进行了实验验证,并将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,流场计算获得3种推进剂的羽流流速分别为1 002.38、1 279.01、1 243.16m/s。实验中应考虑推进剂羽流流场的非均匀性及实际测试状态与数值模型的一致性;流场计算获得的羽流温度与红外热像仪测试结果定性一致,应改进实验方案获得羽流的真实辐射率,并考虑数值模型的理想化假设带来的偏差。

紫外光谱法分析从废弃推进剂中回收的RDX

以溶剂萃取法提取的废弃改性双基固体推进剂中黑索今(RDX)为研究对象,采用乙腈溶解水析出法去除提取物中的杂质硝化棉(NC),通过紫外光谱法测定了回收RDX的纯度,并与目前通常采用的液相色谱法进行了对比。实验结果表明,RDX的乙醇溶液在223 nm处有最大吸光度;RDX的质量浓度在0.0333 mg/L^0.0777 mg/L与其吸光度呈良好的线性关系,相关系数r=0.9999;所回收的RDX纯度达99.0%以上;紫外光谱法定量分析RDX具有快捷、准确、设备便宜的优点。

浇铸型高能CMDB推进剂的力学性能

研究了硝化棉种类和含量、高氯酸铵粒径,以及双基球和黑索今含量等对复合改性双基(CMDB)推进剂力学性能的影响。结果表明,随着含氮量12.0%的NC的降低,CMDB推进剂20℃和50℃下的拉伸强度和延伸率均显著降低。在CMDB推进剂中添加适量含氮量13.0%的NC和12.6%的NC均有助于提高推进剂拉伸强度;含氮量13.0%的NC不利于改善推进剂的延伸率;而含氮量12.6%的NC有助于提高推进剂的低温延伸率,但对推进剂高温延伸率影响不显著。在CMDB推进剂中添加适量的双基球对提高推进剂的拉伸强度和延伸率均有利。AP的粒径对CMDB推进剂力学性能影响显著,小粒径的AP有利于提高推进剂的拉伸强度,而大粒径的AP有利于改善推进剂的延伸率。随着RDX取代AP量的逐渐增大,CMDB推进剂在高温和常温下的拉伸强度先增大后减小,而延伸率先增减小后增大。

水杨酸金属衍生物对AP-CMDB推进剂燃烧性能和热行为的影响

研究了水杨酸铅（PbSa）、水杨酸铜（CuSa）、水杨酸铋（BiSa）、甲撑水杨酸铅（Pb2Sa2）、甲撑水杨酸铜（Cu2Sa2）和甲撑水杨酸铅铜（PbCusa2）对AP-CMDB推进剂的燃烧性能和1．0MPa压强下热分解特性的影响。结果表明，水杨酸金属衍生物均能有效提高APCMDB推进剂低压下的燃速，并降低高压下的燃速。水杨酸金属衍生物均使推进剂中NC／NG体系分解峰温在一定程度上降低，CuSa和Cu2Sa2可明显降低推进剂中AP的高温分解峰温。水杨酸的含铜衍生物（CuSa、Cu2Sa2和PbCuSa2）可有效降低较宽压强范围内（1～20MPa）的压强指数。

AP-CMDB推进剂燃速压强指数的变化分析与辨识

采用燃烧模型分析了AP CMDB推进剂的燃速压强指数与推进剂配方组成和火箭发动机燃烧室压强之间的耦合关系,指出了该推进剂的燃速压强指数随AP颗粒和双基母体的燃速差而变化,对于确定配方组成的AP CMDB推进剂,则该指数将主要随压强而变化,且近似呈对数关系。采用C K法对特定配方进行了压强指数辨识,辨识结果能够较准确地预示脉冲推力器的内弹道性能。

爆胶棉对浇铸高能少烟CMDB推进剂工艺和力学性能影响

采用HAAKE流变仪和单轴拉伸试验，分别研究了爆胶棉（PNC）对浇铸商能改性双基推进剂（CMDB）推进剂工艺与力学性能的影响，并用B．S．T公式计算了含PNC的推进剂的物理交联密度。结果表明，在PNC含量为0．1％-0．5％的范围内，CMDB推进剂药浆为典型的假塑性流体；其粘度一剪切速率曲线均符合OstwalddeWaele方程；PNC含量增大，CMDB推进剂药浆的表观粘度（剪切速率为1s-1）增大，其流平性能逐渐变差，但仍具有较长的适用期，可满足推进剂工程化的工艺要求。研究还表明，在CMDB推进剂中适量增加PNC含量，可提高推进剂中的物理交联密度，改善推进剂的密实性、连续性以及粘结剂基体对填料的包覆效果，提高推进剂的高、低温（50℃和20℃）抗拉强度。

改性双基推进剂黏弹-黏塑性本构模型

为了表征改性双基推进剂的力学行为,推导出改性双基推进剂黏弹-黏塑性本构模型。利用一系列蠕变-回复试验,将材料的总应变分离为黏弹性应变和黏塑性应变,使用最小二乘法获得了黏弹性参数,使用Nelder-Mead单纯形优化算法,结合后向Euler数值方法获得了黏塑性参数。通过不同应力水平和不同加载时间的蠕变-回复试验对模型进行了验证,结果表明,在应力水平较低或加载时间较短的情况下,模型预测与试验值变化趋势基本一致,模型获得的黏弹性应变与黏塑性应变在总应变中所占的比例与试验吻合。改性双基推进剂黏弹-黏塑性本构模型能够在一定范围内描述材料的力学性能。

双基药的研究方向探讨

提高双基药固体推进剂能量是对双基药研究的一个重要分支,为了提高双基药推进剂的能量和性能,主要从双基推进剂组分中的氧化剂、增塑剂、粘合剂以及制作的工艺等方面对其进行改进,通过论述和对比国内外双基药推进剂的发展现状和取得成果,说明了双基推进剂中氧化剂的发展方向;并对新型的富氮化合物应用于双基推进剂进行了分析,对比了富氮化合物作为氧化剂和传统氧化剂,认为富氮化合物作为氧化剂更具有的优势,并对未来改性双击推进剂的发展进行了设想。

固体火箭推进剂

推进剂是一类为火箭发动机提供能源和工质的物质(工质即吸收初始能源释放出采的能量从而使之做功的物质)。按它们的物理状态可分为液体、固体和固液混合三种类别。目前用于军事的推进剂主要为固体推进剂。因为使用固体推进剂的固体火箭发动机具有结构简单、作用可靠、精度高、维护方便、发射准备时间短、使用安全等一系列优点。

含能增塑剂PDADN合成及性能研究

介绍了一种新型含能的叠氮类增塑剂ＰＤＡＤＮ 合成、结构及物理化学性质，系列热分析实验表明，它有利于双基组分及黑索今的热分解，指出它在改性双基推进剂中将可改善燃烧性能。