铝镁贫氧推进剂的热分解特性

采用DSC、DTA、TG和DTG等热分析方法 ,研究了AP ,KP ,AP/KP混合氧化剂、AP/KP/HTPB模拟推进剂以及铝镁贫氧推进剂的热分解特性。研究发现 ,AP/KP混合氧化剂的热分解特性由两种氧化剂的热分解特性叠加而成 ,但AP的存在使KP热分解反应提前 ;贫氧推进剂的热分解过程由AP和KP的热分解、粘合剂的热分解等过程组成。

铝镁贫氧推进剂激光点火特性

为研究铝镁贫氧推进剂的点火特性,采用激光点火系统对推进剂在不同激光热流密度下进行了多组点火实验,结果表明:铝镁贫氧推进剂点火机理为凝聚相点火,激光热流密度在点火过程中起主导作用;在激光热流密度为176～646W/cm2的范围内,铝镁贫氧推进剂的点火延迟时间随着热流密度的增加而递减,且点火延迟时间变化趋缓。依据实验结果拟合出了不同热流密度下计算铝镁贫氧推进剂点火延迟时间的经验公式,该公式可计算激光热流密度在176～646W/cm2范围内铝镁贫氧推进剂的点火延迟时间。

铝镁贫氧推进剂低压燃烧性能表征方法研究

系统研究了铝镁贫氧推进剂低压燃烧特性的表征方法。研究发现,低压下采用表压和绝对压强所得到的燃速压强指数不同,用Summerfield燃速公式回归燃速与压强的关系比Vieille燃速公式更好一些。

TMO对铝镁贫氧推进剂低压燃烧性能影响

研究了过渡金属氧化物 (TMO )及其复配物对非壅塞固体火箭冲压发动机铝镁贫氧推进剂燃烧特性的影响。研究发现 ,氧化铁对提高铝镁贫氧推进剂燃速的作用显著。过渡金属氧化物组合 (氧化钴 /氧化铬和氧化铜 /氧化铬 )对提高铝镁贫氧推进剂的燃速催化作用显著 ,且含组合催化剂 (氧化钴 /氧化铬、氧化铜 /氧化铬和氧化铁 /氧化铜 )的贫氧推进剂具有高的燃速压强指数。

负压环境下铝镁贫氧推进剂激光点火及燃烧特性

为研究不同负压对铝镁贫氧推进剂的点火及燃烧特性的影响,在负压环境下(0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1 MPa)和不同热流下(1.26,1.86,2.23,2.79 W·mm^(-2))采用CO_2激光点火系统对铝镁贫氧推进剂进行点火实验,使用高速摄影仪记录点火燃烧过程,使用两个光电二极管同时监测激光和火焰信号得到其点火延迟时间,研究了负压对推进剂点火延迟时间、燃烧过程和燃速的影响。结果表明,压强影响推进剂热解气体的扩散,压强为0.08 MPa时,初焰为圆柱状,随着压强降低至0.02 MPa,初焰为圆球状;随着压强的降低,推进剂点火延迟时间增加,但随着热流密度的增大,压强对点火延迟时间的影响显著降低;压强对推进剂燃速影响较大,随着压强的降低,推进剂燃速降低,当压强从0.1 MPa降至0.01 MPa时,燃速降低47%;同时,在负压环境下,Vielle燃速公式更适用于表征铝镁贫氧推进剂的燃速特性。

铝镁贫氧推进剂中铝颗粒团聚特性

为了研究铝镁贫氧推进剂中铝颗粒燃烧的团聚行为和特性,采用扫描电子显微镜和光学可视化实验方法,对铝镁贫氧推进剂的燃烧过程、铝颗粒团聚产物的微观结构和粒径进行了研究,建立了铝团聚物尺寸预测模型并与实验数据进行了拟合。结果表明,在燃烧表面形成的铝液滴团聚物脱离燃烧表面后,会发生二次团聚。在1.0 MPa下,推进剂试件燃烧较充分,铝颗粒燃烧后为光滑的球状氧化铝颗粒,镁颗粒燃烧后为白色絮状;在0.2 MPa下,推进剂试件燃烧不充分,铝颗粒没有被完全氧化,表面较粗糙。随着燃烧室压强的升高,铝团聚物的体积平均粒径D(4,3)减小,而表面积平均粒径D(3,2)增大,粒径分布趋向单峰化,说明随着压强的增加,D(4,3)和D(3,2)的值越接近,铝团聚物的形状越规则,粒径分布越集中。团聚物粒径与燃烧速率成反比。