固体推进剂的性能参数及其

固体推进剂单轴力学性能的研究进展作者：刘畅来源：《环球市场》2019年第35期摘要：本文从固体推进剂的单轴力学性能试验方法，对固体推进剂力学性能的研究进展进行了综述，并在此基础上提出了当前研究中存在的不足和需要进一步重点开展的研究。

分析表明：开展不同加载条件下动态力学试验对于分析固体推进剂力学性能更具有意义。

关键词：固体推进剂;单轴;力学性能固体火箭发动机（Solid Rocket Motor，SRM）作为战术导弹的动力来源，主要由固体推进剂制成的药柱、燃烧室、喷管（含推力方向控制装置）和安全点火装置四大部分组成[1]。

由于SRM具有结构简单、便于装载，而且适于长期保持发射状态，并能在接到指令后使导弹快速攻击目标等优点，已经成为战术导弹武器系统的主要动力装置和核心部件[2]。

Gligorijevic等[3]指出，不同加载条件下固体推进剂力学行为的研究是开展SRM药柱结构完整性分析的基础，因此开展不同条件下固体推进剂的力学性能对分析真实低温点火条件下战术导弹SRM药柱的结构完整性更具有意义。

综上，本文对固体推进剂力学性能试验方法对单轴力学性能研究进行归纳和总结，并就研究中存在的不足进行讨论和分析。

一、推进剂单轴拉伸试验国内丁汝昆通过动态弹性模量去衡量丁羟推进剂在70℃温度下贮存不同天数的老化性能。

王亚平等通过开展HTPB推进剂单轴拉伸试验，研究了拉伸速率对其造成的影响，研究发现推进剂材料的强度随拉伸速率加大而提高。

复合固体推进剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类三种低温单向拉伸曲线由杨凤林在2001年提出，极大提高了对推进剂力学性能本质的认识。

而郭翔等则通过在不同温度开展试验发现：硝酸酯增塑聚醚（NitrateEster PlasticizedPolyether，NEPE）推进剂力学性能与拉伸速率构建出幂律方程。

常新龙通过单向拉伸法测定定应变老化HTPB推进剂，发现其力学性能与热氧老化和粘合剂/填料界面有关。

Shekhar等根据比较多种类型固体推进剂在高、低温准静态加载下的拉伸力学性能，结果发现当温度降低时固体推进剂的力学特性明显不同于常温和高温时。

复合固体火箭推进剂的性能研究随着人类对自然的认识不断深化，对太空探索的兴趣也与日俱增。

航天技术的进步，离不开火箭推进剂的发展，尤其是新型推进剂的研究与开发。

在众多的推进剂中，复合固体火箭推进剂因其优异的性能，成为了当前研究的重点。

一、复合固体火箭推进剂的概念复合固体火箭推进剂，简称复合推进剂，是一种由精细的化学混合物经过加工后形成的固体推进剂。

其特点是结构复杂，且固体与液体相结合形成。

复合推进剂由氧化剂、燃料和结合剂组成。

其中氧化剂是推进剂中的氧化物，而燃料是推进剂中的还原剂。

结合剂则主要用于改善复合推进剂的性能和实现互相服用。

二、复合固体火箭推进剂的特点1、高能量密度复合推进剂具有高能量密度。

其燃烧过程所释放的能量几乎全部用于推进火箭，这使得复合推进剂能够提高火箭的推进效率，使火箭的轨道高度更高。

2、稳定性强复合推进剂在储存过程中具有较好的稳定性，其燃烧产物也更为稳定，不易被破坏。

因此，复合推进剂常被用于较长时间的探测任务之中，而且其安全性较高。

3、燃烧速度快复合推进剂具有较快的燃烧速度，能够在较短时间内产生大量的燃气，并产生较大的推力。

这对于火箭在起飞之初的推进非常有利。

三、复合推进剂的研究一直是火箭推进技术的热点之一。

近年来，我国在复合推进剂方面已经取得了长足的进展，成为国际上的一流火箭推进剂制造国。

1、燃料粒度燃料粒度是影响复合推进剂性质和性能的重要因素之一。

借助X射线衍射仪等先进的检测技术，可以帮助我们分析和调整复合推进剂中的燃料粒度，使其更加精细，从而提高推进剂的性能。

2、燃料配比燃料配比是具有重要影响的因素之一。

如果燃料配比不当，会导致推进剂燃烧速度太慢或太快，影响推进剂的燃烧效率。

因此，我们需要根据具体的攻坚任务，调整燃料的比例，以保证能够最大限度地发挥火箭的推进力。

3、结合剂选择结合剂的选择对于复合固体火箭推进剂的性能也有着重要的影响。

目前，市场上常见的结合剂有EP、HVEPS等。

第４３卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀固体火箭技术ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄＲｏｃｋｅｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．３２０２０低燃速高固体含量ＨＴＰＢ推进剂①韩晓娟，苏昌银，李雪飞，张爱科，梁晓东，李㊀强（西安航天化学动力有限公司，西安㊀７１００２５）㊀㊀摘要：对大型发动机用的低燃速高固体含量ＨＴＰＢ推进剂进行了研制㊂采用超支化ＳＵ⁃２助剂降低推进剂药浆粘度为提高配方固体含量的方式，优化ＳＵ⁃２助剂含量，研制出固体质量分数８９％的推进剂配方㊂依据抑制ＡＰ分解的质子转移机理，分别用高氯酸烷基胺衍生物Ａ１Ｎ㊁草酸铵Ｔ２９降燃速剂，获取低燃速ＨＴＰＢ推进剂，针对试验得到的推进剂性能数据，分析了单项降燃速剂的推进剂燃烧性能存在不足，提出了选用价廉的高氯酸烷基胺衍生物Ａ１Ｎ／草酸铵Ｔ２９／细ＡＰ复配方法，既降低燃速又能降低压强指数㊂经装药试验验证，获得６．８６ＭＰａ燃速５．１８５ｍｍ／ｓ，３ １１ＭＰａ压强指数０．３２８，密度ȡ１．８０ｇ／ｃｍ３，２０ħ最大拉伸强度σｍȡ１．０ＭＰａ，－４０ħ最大伸长率εｍȡ６１．０％；５ｈ使用期粘度为２６２５Ｐａ㊃ｓ；综合性能优良的高固体含量低燃速ＨＴＰＢ推进剂㊂以提高推进剂固体含量增加密度，增大ＨＴＰＢ推进剂比冲的设计方法，可供低燃速ＨＴＰＢ推进剂的发动机借鉴㊂关键词：工艺助剂；ＨＴＰＢ推进剂；高固体含量；药浆粘度；低燃速中图分类号：Ｖ５１２㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００６⁃２７９３（２０２０）０３⁃０２９０⁃０６ＤＯＩ：１０．７６７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃２７９３．２０２０．０３．００５ＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｗｉｔｈｌｏｗｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅａｎｄｈｉｇｈｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔＨＡＮＸｉａｏｊｕａｎ，ＳＵＣｈａｎｇｙｉｎ，ＬＩＸｕｅｆｅｉ，ＺＨＡＮＧＡｉｋｅ，ＬＩＡＮＧＸｉａｏｄｏｎｇ，ＬＩＱｉａｎｇ（Ｘｉ＇ａｎＡｅｒｏｓｐａｃｅＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｕｌｓｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ＇ａｎ㊀７１００２５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｗｉｔｈｌｏｗｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅａｎｄｈｉｇｈｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｌａｒｇｅ⁃ｓｉｚｅｍｏｔｏｒｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｗｉｔｈ８９％ｓｏｌｉｄｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｈｙｐｅｒｂｒａｎｃｈｅｄＳＵ⁃２ａｄｄｉｔｉｖｅｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｐｒｏｐｅｌ⁃ｌａｎｔｓｌｕｒｒｙａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＳＵ⁃２ａｄｄｉｔｉｖｅ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｔｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＡＰｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ，ｔｈｅＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｗｉｔｈｌｏｗｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｏｆａｌｋｙｌａｍｉｎｅｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅＡ１Ｎａｎｄａｍｍｏｎｉｕｍｏｘ⁃ａｌａｔｅＴ２９ｒｅｄｕｃｅｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄａｔａｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｔｅｓｔ，ｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｒｅｄｕｃｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｌｏｗ⁃ｃｏｓｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅｏｆａｌｋｙｌａｍｉｎｅｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅＡ１Ｎ／ａｍｍｏｎｉｕｍｏｘａｌａｔｅＴ２９／ｆｉｎｅＡＰｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｄｕｃｅｂｏｔｈｔｈｅｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｄｅｘ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｗｉｔｈｈｉｇｈｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔ，ｌｏｗｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｔｈｅｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｓ５．１８５ｍｍ／ｓａｔ６．８６ＭＰａａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉｓ０．３２８ｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ３ＭＰａｔｏ１１ＭＰａ，ｄｅｎｓｉｔｙȡ１．８０ｇ／ｃｍ３；ｍａｘｉｍｕｍｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈσｍȡ１．０ＭＰａａｔ２０ħ，ｍａｘｉｍｕｍｅｌｏｎｇａｔｉｏｎεｍȡ６１．０％ａｔ－４０ħ；Ｔｈｅｐｏｔｌｉｆｅ，ｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｆｔｅｒ５ｈｏｕｒｓｉｓ２６２５Ｐａ㊃ｓ．ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｍｏｔｏｒｄｅｓｉｇｎｏｆｌｏｗｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌ⁃ｌａｎｔｓｏａｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ，ｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅｏｆＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｃｅｓｓａｄｄｉｔｉｖｅ；ＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ；ｈｉｇｈｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔ；ｓｌｕｒｒｙｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；ｌｏｗｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅ０㊀引言与当前使用的含硝酸酯增塑ＮＥＰＥ㊁ＧＡＰ㊁ＨＴＰＥ推进剂比［１－２］，ＨＴＰＢ结构由于低极性特点，难与含能增塑剂相容，提高能量受到限制㊂但ＨＴＰＢ推进剂价廉，综合性能好，在战术㊁战略㊁宇航发动机上广泛使用㊂特别是低压强工作的大型固体运载发动机，需要低燃速推进剂实现较长飞行时间，ＨＴＰＢ三组元推进剂相比其他推进剂更成熟，它在低压强条件下燃烧稳０９２ ①收稿日期：２０１９⁃０５⁃０７；修回日期：２０１９⁃０５⁃２８㊂作者简介：韩晓娟（１９８０ ），女，高级工程师，主要从事推进剂装药工艺与配方设计㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：136****3772＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：苏昌银（１９５３ ），男，研究员，主要从事推进剂装药工艺与配方设计㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｕｎａｇｏｏｄ＠１２６．ｃｏｍ定，压强指数较低，能量释放充分，力学性能优异而被发动机设计者看好㊂提高低燃速ＨＴＰＢ推进剂能量，主要从固体填料品种和固体含量增高两方面设计推进剂配方㊂选用炸药类填料ＨＭＸ㊁ＲＤＸ等加入推进剂配方，取代配方中固体填料高氯酸铵分数，提高推进剂能量［３－４］，即通常称的四组元推进剂；但大型固体发动机内弹道在低压强低燃速工作环境中，四组元推进剂的负氧填料ＨＭＸ㊁ＲＤＸ能量得不到充分释放，往往出现热力学理论计算比冲高，实际发动机测试值偏低的现状，并产生燃烧不完全的铝残渣，对发动机的内热防护冲刷烧蚀严重㊂简单增高ＨＴＰＢ推进剂固体含量会使药浆工艺性差，粘度大装药困难；常用的低燃速推进剂固体质量分数为８７％左右㊂本文采用添加工艺助剂方法降低药浆粘度，提高配方固体含量；选用降燃速剂获取低燃速推进剂，研制适应大型固体发动机装药的ＨＴＰＢ三组元推进剂㊂１㊀基础配方设计ＨＴＰＢ三组元推进剂以丁羟粘合体系㊁燃烧剂铝粉Ａｌ㊁氧化剂高氯酸铵ＡＰ三大主料构成㊂低燃速推进剂固体组分常为大颗粒堆积，基础配方以固体负燃速催化剂为降速剂，选用球形Ⅰ类高氯酸铵ＡＰ１㊁球形Ⅲ类高氯酸铵ＡＰ３为堆积主体，超细高氯酸铵ＡＰ４㊁球形铝粉Ａｌ填充堆积空隙㊂计算基础配方推进剂密度ρ按式（１）：ρ＝１００／ð（ｍｉ／ｄｉ）（１）式中㊀ｍｉ为配方组分质量百分数，％；ｄｉ为配方中组分密度值，ｇ／ｃｍ３㊂计算密度按固体质量分数８９．１％，见表１㊂计算得ρ＝１．８０５１ｇ／ｃｍ３㊂ＨＴＰＢ三组元推进剂丁羟胶㊁Ａｌ㊁ＡＰ含量确定推进剂的能量水平；用ＱＪ１３９３固体火箭发动机热力学计算方法，计算基础配方的理论比冲见表２㊂表１㊀设计基础配方组分密度与百分数Ｔａｂｌｅ１㊀ＤｅｎｓｉｔｙａｎｄｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｆｏｒｂａｓｉｃｆｏｒｍｕｌａｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔＣｏｍｐｏｎｅｎｔＨＴＰＢＴＤＩＢｕｒｎｉｎｇｒａｔｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒＰｌａｓｔｉｃｉｚｅｒＢｏｎｄｉｎｇａｇｅｎｔＡｌＡＰＭａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ／％７．１０．５１．１３．１０．２１７．５７０．５Ｄｅｎｓｉｔｙ／（ｇ／ｃｍ３）０．９１１．２２１．１０．９２１．１２．７１．９５表２㊀基础配方热力学计算值Ｔａｂｌｅ２㊀ＴｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｂａｓｉｃｆｏｒｍｕｌａｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔＣｈａｍｂｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ／ＭＰａＣｈａｍｂｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／ＫＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｖｅｌｏｃｉｔｙ／（ｍ／ｓ）Ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅ／（Ｎ㊃ｓ／ｋｇ）６．８６３９６２１７１３２６２２㊀㊀从表２看出，比冲２６２２Ｎ㊃ｓ／ｋｇ，加入降速剂降低了比冲，比固体质量分数８８％理论比冲（２６０７Ｎ㊃ｓ／ｋｇ）高１５Ｎ㊃ｓ／ｋｇ㊂基础配方用于大型发动机装药，关键在于药浆工艺性和低燃速能否实现㊂２㊀降低推进剂药浆粘度大型固体发动机药形为同心度高的三维复杂药形，如新型的翼／柱／环型药柱等，均为内孔燃烧㊂对于固体推进剂药柱成形，国内㊁国外大都采用浇注药浆制造［５－７］，直接将推进剂药浆浇注于预先装有芯模的燃烧室中㊂因此，推进剂药浆的流变性能是推进剂工艺性能好坏的主要判据，具有良好的推进剂药浆流变性，才能制备出结构完整和燃烧稳定的药柱㊂为满足推进剂浇注成形工艺，推进剂配方设计首先考虑药浆的工艺性，它具备低的药浆粘度和较长的使用期㊂２．１㊀键合型活性工艺助剂降低推进剂药浆粘度的方法较多［８］，但现用几种降低药浆粘度的方法都存在不足之处㊂为获得高固体含量低燃速推进剂，配方中固体大颗粒偏多，级配不可能最佳，往往推进剂药浆流动流平性差，难以保证装药质量㊂将超支化键合型活性工艺助剂ＳＵ⁃２用于高固体质量分数的ＨＴＰＢ推进剂，减少粘流体胶和增塑剂含量，使固体质量分数高达８９％，加入０．１８％微量的ＳＵ⁃２助剂装药试验，药浆表观现象见图１㊂从药浆表观现象看出，堆积无界面，表面有光泽，视角感光滑柔软，药浆表观状态良好㊂ＨＴＰＢ推进剂药浆粘度测试受条件影响较大，难以确定不同装药单位的测试系统误差㊂采用加入ＳＵ⁃２１９２２０２０年６月韩晓娟，等：低燃速高固体含量ＨＴＰＢ推进剂第３期和不加的相对比较方法，再结合实际观察药浆现状㊁沸腾高度及成品药内部密实度，确定药浆粘度的相对判断值㊂图１㊀固体质量分数８９％的药浆状态Ｆｉｇ．１㊀Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｌｕｒｒｙｗｉｔｈ８９％ｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔｓ２．２㊀ＳＵ⁃２助剂量与药浆粘度加入质量分数０．０６％的ＳＵ⁃２药浆，粘度降低约３５％ ５５％左右［９］㊂固体质量分数８９％的推进剂，加入０．１２％与０．１８％ＳＵ⁃２助剂，测试药浆粘度数据见图２㊂可见，随ＳＵ⁃２助剂用量增加，药浆粘度平行下降，ＳＵ⁃２助剂增加０．０６％药浆粘度下降约１６０Ｐａ㊃ｓ，占１０％左右㊂与加入ＳＵ⁃２和不加的相比，药浆粘度降低幅度不大㊂图２㊀两种含量ＳＵ⁃２助剂药浆粘度对比Ｆｉｇ．２㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｌｕｒｒｙｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｔｅｎｔＳＵ⁃２ｐｒｏｃｅｓｓａｉｄｓ３㊀降低推进剂燃速３．１㊀设计方案为适应大型运载发动机装药经济性和燃烧性能可控性，不采用变换ＡＰ级配调节燃速㊂对降低ＨＴＰＢ三组元推进剂燃速，以添加降速剂实现低燃速㊂遵循质子转移以及形成不稳定高氯酸盐的机理，增加平衡产物量使ＡＰ分解逆向，来减缓高氯酸铵的分解，达到降低推进剂燃速㊂例如常用的草酸铵降速剂㊂它的热分解为㊀㊀３２分解过程中的质子转移：㊀㊀ＮＨ３抑制了质子转移过程，Ｈ２ＨＣｌＯ４分解过程㊂使推进剂燃速降低㊂工业上由氨水与草酸反应制成，带一分子结晶水㊂反应式：㊀㊀５０ħ固化的推进剂中为一良好的降速剂；草酸铵ＤＳＣ见图３，图中失水温度为９２．８ħ㊂国内往往将草酸铵的结晶水烘干去掉，降速剂效率不如带结晶水的高，但推进剂性能比较稳定㊂图３㊀草酸铵ＤＳＣ图Ｆｉｇ．３㊀ＤＳＣｄｉａｇｒａｍｏｆａｍｍｏｎｉｕｍｏｘａｌａｔｅ３．２㊀草酸铵／细ＡＰ调配草酸铵作为在低压强工作的发动机是良好的降速剂，但随着压强增加含草酸铵的推进剂压强指数增高，在１０ ２０ＭＰａ压强指数ｎ＞０．７左右，不适应高压段工作的发动机㊂针对大型运载发动机工作压强不高，降低发动机成本，选用价廉的草酸铵为降速剂是可取的技术方案㊂以０．０６％ＳＵ⁃２的固体质量分数８９％推进剂配方，其中６％的草酸铵Ｔ２９／细ＡＰ调配量装药，对推进剂燃速的影响见表３㊂表３中，σｍ为最大拉伸强度，εｍ为最大伸长率，εｂ为断裂伸长率，下同㊂由表３看出，调配草酸铵Ｔ２９／细ＡＰ用量也能降低推进剂燃速，Ｔ２９增加０．５％，６．８６ＭＰａ燃速降低０．３４ｍｍ／ｓ；２０ħ力学能性能σｍȡ０．７５ＭＰａ时，高㊁低㊁常温伸长率均εｍ＞５０％；密度ρȡ１．８０５ｇ／ｃｍ３㊂２９２ ２０２０年６月固体火箭技术第４３卷表３㊀含Ｔ２９推进剂性能数据Ｔａｂｌｅ３㊀ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅＴ２９ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔＢａｔｃｈｎｕｍｂｅｒＣｕｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒ２０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％－４０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％７０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％ＳＴ１３⁃１１．１７０．５９２５７．７６２．５２．１３６５７．２８１．４０．３１６６２．６６４．６ＳＴ１３⁃２１．１９０．７５１５１．９５５．３２．６６４６２．５７４．１０．４０３５１．４５２．６（ＡＰ４／Ｔ２９）／％Ｄｅｎｓｉｔｙ／（ｇ／ｃｍ３）Ｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅ（６．８６ＭＰａ）／（ｍｍ／ｓ）Ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｐｏｎｅｎｔｎ（３ １１ＭＰａ）４／２１．８０８５．８７ ３．５／２．５１．８０５５．５３０．４７０㊀㊀药浆粘度见图４㊂从图４看出，５ｈ使用期粘度２５８６Ｐａ㊃ｓ，比现用某大型发动机装药的３９３７Ｐａ㊃ｓ低［９］Ｆｉｇ．４㊀Ｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｌｕｒｒｙｖｉｓｃｏｓｉｔｙ图５㊀燃速与压强曲线Ｆｉｇ．５㊀Ｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ从图５看出，压强在３ １１ＭＰａ范围内，燃速为线性变化，没有拐点出现㊂采用草酸铵Ｔ２９／细ＡＰ调配获得了工艺㊁力学性能良好的推进剂，但３ １１ＭＰａ压强指数ｎ偏高，为０．４７０㊂３．３㊀高氯酸烷基胺衍生物依据高氯酸铵分解机理，选取高氯酸烷基胺衍生物降速剂，燃烧产生ＮＨ３㊁ＣｌＯ４－离子抑制ＡＰ分解，减缓高氯酸铵的热分解速率，降低推进剂燃速㊂不同质量分数的高氯酸烷基胺衍生物Ａ１Ｎ，装出推进剂方坯，测试成品药燃速；Ａ１Ｎ质量含量（０．７％ ３％）对推进剂燃速影响见图６；Ａ１Ｎ含量与推进剂压强燃烧性能关系见图７㊂图６㊀Ａ１Ｎ质量分数与推进剂燃速关系Ｆｉｇ．６㊀ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＡ１Ｎｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ图７㊀Ａ１Ｎ含量与推进剂压强燃烧性能关系Ｆｉｇ．７㊀ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｗｉｔｈｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆＡ１Ｎｃｏｎｔｅｎｔｓ从图６看出，随着Ａ１Ｎ量增加燃速降低，Ａ１Ｎ增量拐点为１．５％，Ａ１Ｎ质量分数控制在＜１．５％㊂Ａ１Ｎ降低推进剂起始燃速较明显，０．７％Ａ１Ｎ含量的推进剂１４ＭＰａ燃速为６．２６ｍｍ／ｓ㊂由图７看出，加入０．７％或１．４％的Ａ１Ｎ，随着Ａ１Ｎ量增加燃速降低；４ １４ＭＰａ压强范围内的燃速平移降低，压强指数稍有变化㊂３９２２０２０年６月韩晓娟，等：低燃速高固体含量ＨＴＰＢ推进剂第３期以ＳＵ⁃２为０．０６％㊁降速剂Ａ１Ｎ为１．０％㊁固体质量分数８９％的基础配方为例，制作方坯药测试性能见表４㊂由表４看出，固化参数Ｒｔ＝１．１７时高㊁低㊁常温力学性能优良，密度达到１．８０２ｇ／ｃｍ３；但药条燃烧熄火，没测到燃速㊂３．４㊀Ａ１Ｎ／草酸铵／细ＡＰ调配高氯酸烷基胺衍生物Ａ１Ｎ价格较高，草酸铵Ｔ２９价廉，但Ｔ２９受压强增加影响太大，减缓草酸铵的分解量，燃速增量高，压强指数高㊂在推进剂配方中加入微量的燃速正催化剂，降低压强指数㊂如二茂铁衍生物调节草酸铵受压强增量燃烧效果，但二茂铁衍生物提高燃速，对降低推进剂燃速不利㊂表４㊀含Ａ１Ｎ推进剂性能数据Ｔａｂｌｅ４㊀ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅＡ１ＮｐｒｏｐｅｌｌａｎｔＣｕｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒＤｅｎｓｉｔｙ／（ｇ／ｃｍ３）２０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％－４０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％７０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％１．１３１．８０００．５１６５２．２５８．４１．７５５６６．１８８．９０．２６３４８．３５５．７１．１７１．８０２０．７３１５０．８５３．７２．２３０６５．２８１．２０．４１５５３．７５４．７㊀㊀采用降速剂高氯酸烷基胺衍生物Ａ１Ｎ／草酸铵Ｔ２９复配，选择Ａ１Ｎ／Ｔ２９／细ＡＰ调配方进行装药试验，药浆５ｈ使用期粘度见图８㊂可见，５ｈ使用期粘度图８㊀药浆粘度曲线Ｆｉｇ．８㊀Ｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｌｕｒｒｙｖｉｓｃｏｓｉｔｙ㊀㊀推进剂燃速与压强变化见图９㊂可看出，压强在３ １１ＭＰａ范围内，加入Ａ１Ｎ燃速峰出现拐点，压强减指数降低㊂推进剂的综合性能数据见表５㊂图９㊀燃速与压强曲线Ｆｉｇ．９㊀Ｃｕｒｖｅｏｆｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ表５㊀含Ａ１Ｎ／Ｔ２９推进剂性能数据Ｔａｂｌｅ５㊀ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅＡ１Ｎ／Ｔ２９ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔＢａｔｃｈｎｕｍｂｅｒＣｕｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒ２０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％－４０ħσｍ／ＭＰａεｍ／％εｂ／％ＳＴ１４⁃１１．１７０．９６５４５．５４８．６２．４４８６３．１７１．０ＳＴ１４⁃２１．１９１．０２２４８．３５１．９２．６２９６１．８７０．７（Ａ１Ｎ／Ｔ２９／ＡＰ４）／％Ｄｅｎｓｉｔｙ／（ｇ／ｃｍ３）Ｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅ（６．８６ＭＰａ）／（ｍｍ／ｓ）Ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｐｏｎｅｎｔｎ（３ １１ＭＰａ）０．５／１．０／４．５１．８０４５．８８００．３７３０．７／２．０／３．３１．８０１５．１８５０．３２８㊀㊀表５看出，方坯药测试获得了６．８６ＭＰａ燃速５．１８５ｍｍ／ｓ；３ １１ＭＰａ压强指数０．３２８；密度ȡ１．８０ｇ／ｃｍ３；２０ħ最大拉伸强度ȡ１．０ＭＰａ；－４０ħ最大伸长率ȡ６１．０％；药浆５ｈ使用期粘度为２６２５Ｐａ㊃ｓ；综４９２ ２０２０年６月固体火箭技术第４３卷合性能良好㊂４　结论（１）用超支化ＳＵ⁃２助剂降低了药浆粘度，增加配方固体含量提高能量；添加降燃速剂获取低燃速推进剂，得到了流动流平性良好，并适应大型固体发动机装药的高固体含量ＨＴＰＢ三组元推进剂，技术途径可行㊂（２）遵循ＡＰ质子转移机理，选取不同含量的高氯酸烷基胺衍生物Ａ１Ｎ㊁草酸铵，减缓高氯酸铵的热分解速率，降低了推进剂燃速㊂（３）采用０．０６％ＳＵ⁃２的固体质量分数８９％推进剂配方，其中６％的高氯酸烷基胺衍生物Ａ１Ｎ／草酸铵Ｔ２９／细ＡＰ复配量，装出的方坯药测得６．８６ＭＰａ燃速为５．１８５ｍｍ／ｓ，３ １１ＭＰａ压强指数ｎ＝０．３２８，密度ρȡ１．８０ｇ／ｃｍ３，２０ħ最大拉伸强度σｍȡ１．０ＭＰａ，－４０ħ最大伸长率εｍȡ６１．０％；药浆５ｈ使用期粘度为２６２５Ｐａ㊃ｓ㊂推进剂综合性能良好㊂参考文献：［１］㊀ＷｅｔｚｅｌＴ，ＫｕｇｌｓｔａｔｔｅｒＷ，ＫｒａｕｓｅＨ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒ⁃ａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆ２，２⁃ｄｉｎｉｔｏｐｒｏｐｙ⁃４⁃ｎｉｔｒｏ⁃４⁃ａｚａｐｅｎｔａｎｏａｔｅ（ＤＮＰ⁃４⁃ＮＡＰ）ａｓｅｎｅｒｇｅｔｉｃｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ［Ｃ］／／３８ｔｈＩｎｔｅｒｎａ⁃ｔｉｏｎａｌＡｎｎｕａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｆＩＣＴ．２００７：１⁃１５．［２］㊀罗运军，刘晶如．高能固体推进剂研究进展［Ｊ］．含能材料，２００７，１５（４）：４０７⁃４１０．ＬＵＯＹｕｎｊｕｎ，ＬＩＵＪｉｎｇｒｕ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｓｏｌｉｄｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＥｎｅｒｇｅｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１５（４）：４０７⁃４１０．［３］㊀苏昌银，韩晓娟，樊瑛，等．低铝粉含量的ＨＭＸ／ＨＴＰＢ推进剂研究［Ｊ］．化学推进剂与高分子材料，２０１３，１１（６）：４０⁃４７．ＳＵＣｈａｎｇｙｉｎ，ＨＡＮＸｉａｏｊｕａｎ，ＦＡＮＹｉｎｇ，ｅｔａｌ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＨＭＸ／ＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｗｉｔｈｌｏｗａｌｕｍｉｎｉｕｍｃｏｎｔｅｎｔ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｌｌａｎｔ＆ＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，１１（６）：４０⁃４７．［４］㊀苏昌银，王世英，韩晓娟．高强度㊁高燃速丁羟推进剂配方工艺研究［Ｊ］．化学推进剂与高分子材料，２０１０，８（４）：３８⁃４４．ＳＵＣｈａｎｇｙｉｎ，ＷＡＮＧＳｈｉｙｉｎｇ，ＨＡＮＸｉａｏｊｕａｎｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈｙｄｒｏｘｙｌ⁃ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄｐｏｌｙｂｕｔａｄｉｅｎｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｗｉｔｈｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈｉｇｈｂｕｒｎｉｎｇｒａｔｅ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｌｌａｎｔ＆ＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１０，８（４）：３８⁃４４．［５］㊀张永侠，贾小锋，苏昌银．固体火箭发动机装药与总装工艺学［Ｍ］．西安：西北工业大学出版社，２０１７．ＺＨＡＮＧＹｏｎｇｘｉａ，ＪＩＡＸＩａｏｆｅｎｇ，ＳＵＣｈａｎｇｙｉｎ．Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｌｏａｄｉｎｇａｎｄｆｉｎａｌａｓｓｅｍｂｌｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｍｏｔｏｒ［Ｍ］．Ｘｉ＇ａｎ：ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２０１７．［６］㊀ＬｉｌｌｏＦ，ＡｎｄｒｅｒＢＤ．ＬａｒｇｅＳＲＭｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｆａｃｉｌｉｔｙａｔｔｈｅＥｕ⁃ｒｏｐｅａｎｓｐａｃｅｅｎｔｅｒ ＣＳＧ ［Ｒ］．ＡＩＡＡ２００４⁃３９００．［７］㊀ＬｉｌｌｏＦ，ＭａｒｃｅｌｌｉＧ，ＥｐｉｆａｎｉＭ，ｅｔａｌ．ＶＥＧＡｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｍｏ⁃ｔｏｒｓｉｎｅｒｔｐａｔｈｆｉｎｄｅｒｓｃａｓｔｉｎｇ［Ｒ］．ＡＩＡＡ２００５⁃３７８７．［８］㊀常伟林，王建伟，池俊杰，等．延长固体推进剂适用期的研究进展［Ｊ］．化学推进剂与高分子材料，２０１６，１４（５）：２９⁃３２．ＣＨＡＮＧＷｅｉｌｉｎ，ＷＡＮＧＪｉａｎｗｅｉ，ＣＨＩＪｕｎｊｉｅ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｅｘｔｅｎｄｉｎｇｔｈｅｌｉｆｅｏｆｓｏｌｉｄｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏ⁃ｐｅｌｌａｎｔｓａｎｄＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，１４（５）：２９⁃３２．［９］㊀韩晓娟，毛加文，苏昌银．高性能工艺助剂降低ＨＴＰＢ推进剂药浆粘度新技术研究［Ｊ］．化学推进剂与高分子材料，２０１９，１７（１）：６３⁃６８．ＨＡＮＸｉａｏｊｕａｎ，ＭＡＯＪｉａｗｅｎ，ＳＵＣｈａｎｇｙｉｎ．ＮｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆＨＴＰＢｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｌｕｒｒｙｗｉｔｈｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｒｏｃｅｓｓａｄｄｉｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｌｌａｎｔ＆ＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１９，１７（１）：６３⁃６８．（编辑：刘红利）５９２２０２０年６月韩晓娟，等：低燃速高固体含量ＨＴＰＢ推进剂第３期。

固体推进剂能量计算方法一 固体推进剂能量计算原理 1，基本假设在火箭发动机工作时，固体推进剂的化学潜能转换为燃气的动能，经历了推进剂燃烧和燃烧产物膨胀两个过程。

发动机的实际工作过程是非常复杂的。

其复杂性在于：由于存在热损失，难以保证燃烧过程是等压绝热的；燃烧产物在燃烧室内分布是不均匀的；对于含铝、含镁、含硼推进剂或含有某些金属化合物的性能添加剂的推进剂，存在凝聚相产物，这些凝相产物在喷管膨胀过程中导致两相流损失；喷管流动难以保证等熵条件等等。

为了反映固体推进剂能量转换过程的本质，抓住主要矛盾，在进行其理论性能预估时，进行了一些基本假设。

(1) 在燃烧室中，推进剂的燃烧反应达到化学平衡，且燃烧过程为等压绝热过程，即热力学中的等焓过程；而且燃烧产物的分布是均匀的。

(2) 燃气为理想气体，凝相产物的体积忽略不计。

(3) 喷管中燃气的流动过程为绝热可逆过程，即为等熵过程；燃气在喷管中的流动为一维定常流，即在喷管的任一截面上，燃气的组成及各性能参数的分布是均匀的。

(4) 不考虑凝聚相燃烧产物的两相流损失。

2， 基本方程 (1) 质量守恒方程常见的固体推进剂是由C 、H 、O 、N 、Cl 、Al 等元素构成的某些化学物质的混合物。

对于这样一个复杂的系统，假设固体推进剂的燃烧产物共有n 种，而固体推进剂所含有的元素共l 种。

对j 元素的质量守恒方程可表达成：()11,2,,nij ij i a xb j l ===⋅⋅⋅∑ (1)式中，ij a 为混合物系中第i 种产物含j 种元素的原子摩尔数，它由i 燃烧产物的分子式得到；i x 为单位质量燃烧产物中第i 种产物的摩尔数；j b 为单位质量推进剂中含第j 种元素的原子摩尔数，它由推进剂的假想化学式得到。

(2) 能量守恒方程根据假设(1)，燃烧室内燃烧为等焓过程，则有p c H H = (2)式中，p H 为单位质量推进剂在初温0T 时的总焓(通常取0298T K =)； c H 为单位质量推进剂燃烧产物在平衡火焰温度c T 下的总焓。

关于火箭推进剂的研究报告一、引言火箭推进剂作为火箭发动机的重要组成部分，直接影响着火箭的推力和性能。

近年来，随着航天技术的发展和需求的增加，对火箭推进剂的研究与应用也日益重要。

本报告将就火箭推进剂的类型、性能和应用进行探讨。

二、火箭推进剂的类型1. 固体推进剂：固体推进剂由固体燃料和氧化剂组成，其特点是结构简单、稳定性高，适用于短程火箭和导弹。

固体推进剂的优点是推力大，缺点是无法调节推力大小。

2. 液体推进剂：液体推进剂由液体燃料和液体氧化剂组成，其特点是推力可调节、比冲高，适用于长程火箭和航天器。

液体推进剂的优点是灵活性高，缺点是结构复杂、存储困难。

3. 混合推进剂：混合推进剂由固体燃料和液体氧化剂组成，结合了固体推进剂和液体推进剂的优点，适用于中程火箭和卫星发动机。

混合推进剂的优点是结构简单、易于控制，缺点是推力相对较小。

三、火箭推进剂的性能1. 比冲：比冲是衡量火箭推进剂性能的重要指标，表示单位质量推进剂产生的推力效果。

比冲越高，表示推进剂的能量利用效率越高。

2. 密度：推进剂的密度决定了火箭的质量和体积，密度越大，推进剂所占据的空间越小，有利于提高火箭的有效载荷。

3. 燃烧温度：推进剂的燃烧温度直接影响火箭的推力和喷口速度，温度越高，火箭的推力越大，但也会对发动机材料和结构造成挑战。

四、火箭推进剂的应用1. 载人航天：火箭推进剂在载人航天中起着至关重要的作用，其性能和安全性直接关系到宇航员的生命安全。

因此，对于载人航天任务，需要选择可靠性高、性能稳定的推进剂。

2. 卫星发射：卫星发射是火箭推进剂的主要应用领域之一。

推进剂的性能和效率直接影响卫星的轨道和寿命，因此，在卫星发射任务中，需要选择能够提供足够推力和较长作用时间的推进剂。

3. 探测任务：火箭推进剂也广泛应用于探测任务中，如月球探测、火星探测等。

对于这类任务，推进剂的性能和效率同样非常重要，能够提供足够的推力和速度，确保探测器能够准确抵达目标。

高效能固体火箭发动机推进剂设计与性能评估高效能固体火箭发动机推进剂设计与性能评估引言固体火箭发动机是一种推进剂与氧化剂被固态混合后形成的混合推进剂燃烧产生高温高压气体推进火箭前进的发动机。

相对于液体火箭发动机，固体火箭发动机更加简单、结构更为紧凑，更容易进行长期储存与运输。

因此，在实际应用中，固体火箭发动机在许多场景中得到了广泛使用。

设计原则高效能固体火箭发动机推进剂的设计需要遵循几个关键原则：1. 高能量密度：为了提高火箭的推力，推进剂应具有高能量密度，即单位体积内含有更多的能量。

这可以通过控制固体推进剂的组分以及氧化剂与燃料的混合比例来实现。

2. 稳定性和可储存性：固体火箭发动机在储存和运输过程中需要保持稳定性，以避免固体推进剂的分解、剧烈震荡或泄漏。

因此，推进剂的设计应尽可能具备良好的稳定性和可储存性。

3. 高燃烧效率：固体火箭发动机的燃烧效率直接影响到推进剂的推力性能。

通过优化固体推进剂的化学组分以及火箭发动机的设计，可以实现更高的燃烧效率。

推进剂设计在设计高效能固体火箭发动机的推进剂时，主要有三种类型的化合物可供选择，包括单体、固体推进剂和液体推进剂。

1. 单体推进剂：单体推进剂是由一种可燃气体或液体组成的推进剂。

它具有高能量密度和较好的燃烧性能，但由于单体的易燃和易挥发性，需要注意在储存和运输过程中的安全性。

2. 固体推进剂：固体推进剂是由固态材料和氧化剂组成的推进剂。

固体推进剂具有较高的稳定性和可储存性，但由于密度较低，需要更大的体积来存储，限制了其在一些空间受限的应用中的使用。

3. 液体推进剂：液体推进剂是由一种或多种液体组成的推进剂。

液体推进剂具有较高的能量密度和燃烧效率，但由于需要液体容器来存储，增加了储存和运输的复杂度。

性能评估评估固体火箭发动机推进剂的性能主要包括以下几个方面：1. 推力性能：推力性能是固体火箭发动机最重要的性能指标之一。

通过推力性能的评估，可以了解火箭发动机在不同工况下的推力大小及其变化情况。

nepe推进剂化学参数
NEPE推进剂是一种常用的固体推进剂，它的化学参数包括成分、燃烧性能和物理性质等方面。

1. 成分：
NEPE推进剂的主要成分是含能聚合物，通常是聚酯或聚酰胺。

此外，还包含一些添加剂，如增塑剂、稳定剂和燃烧催化剂等，以
提高推进剂的性能和稳定性。

2. 燃烧性能：
NEPE推进剂具有良好的燃烧性能，其燃烧特点主要包括燃速、
燃烧温度和燃烧产物等。

NEPE推进剂的燃速较高，燃烧温度通常在3000-3500K之间，燃烧产物主要为水蒸气、二氧化碳和氮气等。

3. 物理性质：
NEPE推进剂的物理性质包括密度、熔点、热容和机械性能等。

NEPE推进剂的密度一般在1.5-1.7 g/cm³之间，熔点较高，通常在
150-200℃之间。

NEPE推进剂具有较高的热容，能够吸收和释放大量的热量。

此外，NEPE推进剂具有较好的机械性能，如强度和韧性等，以确保推进剂在储存和使用过程中的稳定性和安全性。

总结起来，NEPE推进剂是一种成分复杂、燃烧性能优良且具有较好物理性质的固体推进剂。

它在航天、导弹和火箭等领域得到广泛应用，能够提供强大的推力和稳定的燃烧性能。

我国目前常用火箭推进剂的类型、成分和特点及适用范围火箭推进剂是火箭发动机的关键组成部分，是用来产生推力以推动火箭运行的燃料。

我国目前常用的火箭推进剂包括固体推进剂、液体推进剂和混合推进剂。

这三种推进剂都有各自独特的成分和特点，并且适用范围也有所不同。

1. 固体推进剂固体推进剂是一种将燃料和氧化剂以固态形式混合在一起的推进剂。

这种推进剂不需要外部提供氧化剂，因为燃料本身就含有氧化剂。

我国常用的固体推进剂包括含有颗粒铝、固体氧化剂和粘结剂的复合材料。

这种推进剂具有结构简单、便于携带和储存的特点，适用于一些短程和中程导弹以及一些小型火箭。

2. 液体推进剂液体推进剂是将燃料和氧化剂分别存储在两个独立的容器中，需要在燃烧前相互混合。

我国常用的液体推进剂包括液氧和煤油、液氢和液氧等。

这种推进剂具有推进剂比冲高、推力可调节的特点，适用于一些需要长时间飞行和对推进力要求较高的任务，比如运载火箭。

3. 混合推进剂混合推进剂是将燃料和氧化剂混合在一起形成可以直接燃烧的混合物。

我国常用的混合推进剂包括液氧和丙烷、液氧和甲烷等。

这种推进剂具有简化结构、操作安全性高的特点，适用于一些需要迅速反应和可控性要求较高的任务，比如火箭的姿态控制系统。

总结回顾：我国目前常用的火箭推进剂类型多样，各具特点，并在不同范围内发挥作用。

固体推进剂适用于短程导弹和小型火箭；液体推进剂适用于长程和对推进力要求高的任务；混合推进剂适用于对反应迅速和可控性要求高的任务。

个人观点和理解：在火箭发动机的研究和发展中，不同的推进剂类型都有着各自的优势和局限性。

进一步深入探讨每种推进剂的燃烧原理、燃烧效率和环境影响，对于火箭技术的进步和完善，具有重要意义。

至此，一篇关于我国目前常用火箭推进剂的深度、广度兼具的文章就完成了。

火箭推进剂是火箭发动机的核心部件，对于火箭的性能和运行起着至关重要的作用。

随着我国航天技术的不断发展和进步，我国对火箭推进剂的研究也在不断深入，不断追求更高的推进效率、更稳定的性能以及更环保的特性。

复合固体推进剂性能的一个转折点摘要：本文旨在探讨复合固体推进剂性能的一个转折点。

我们深入探索了什么样的性能参数可以用于衡量复合固体推进剂的性能，并且讨论了如何在不同的性能参数之间进行比较。

最后，我们提出了一些建议，以帮助技术人员对复合固体推进剂性能进行更好的评估和改进。

关键词：复合固体推进剂，性能参数，衡量，比较，评估，改进正文：随着航空发动机性能要求的提高，复合固体推进剂的使用也受到了极大的关注。

它们包含多种发动机推进剂，其中包括燃料、氧化剂和固体催化剂。

复合固体推进剂的性能是其综合性能参数的综合体。

有许多性能参数可以用来评估复合固体推进剂的性能，其中包括推力、温度、压力、气体成分、推进剂的耗散率和推进能力。

在研究复合固体推进剂性能的时候，需要考虑上述性能参数之间的相互作用。

因此，有必要对它们进行比较，以确定复合固体推进剂性能的转折点。

比较的方法可以根据发动机的工作条件、性能要求和其他设计参数而异，但是一般来说，应采用定量的分析方法，如数学建模、热力学分析和有限元分析。

本文提出了一些建议，以帮助技术人员对复合固体推进剂性能进行更好的评估和改进。

首先，应深入研究并理解不同的性能参数，然后使用合适的比较方法进行比较，以确定复合固体推进剂当前性能水平的转折点。

最后，应利用现有的技术和实用知识，通过改变发动机设计或者添加新的复合固体推进剂组合来提高性能。

应用复合固体推进剂的一个重要方面是使用它们作为航空发动机的发动机推进剂。

复合固体推进剂可以用来提高发动机的性能，并且具有占地面积小、体积小、质量小、成本低的优势。

相比于燃烧式推进剂，复合固体推进剂具有更好的抗振性和可靠性，不会受到飞行状态的限制。

此外，复合固体推进剂还可以使用更精细的混合物来达到更高的燃烧性能，这使得发动机能够快速获得更高的推力。

此外，复合固体推进剂还可以用于实现一系列应用，如无人机、高速飞行器、卫星推进等。

由于复合固体推进剂具有上述优点，它们已经成为这些应用的重要动力源。

固体推进剂燃烧基础.上册固体推进剂是宇宙飞行技术的基础，它以可靠的力量推动航天器。

本文旨在介绍固体推进剂燃烧的基本原理以及其比热等物理参数，并分析各种推进剂燃烧过程中放出的能量，以及如何控制它们。

固体推进剂燃烧基础是非常重要的，尤其是当火箭或者其他火箭动力发动机用固体燃料时，它变得更加重要了。

本文将简要介绍固体推进剂燃烧基础，包括：结构与构造、燃烧过程、发动机和弹射机。

一、结构与构造固体推进剂由基体粉末和推力调节剂组成，这些物料能引起快速燃烧。

基体粉末是指主要燃料，它决定了推进剂推力的大小，而推力调节剂则是在发动机工作过程中，调整和控制燃烧过程中的发动机推力的物料。

二、燃烧过程固体推进剂的燃烧过程受到基体粉末和推力调节剂的把控，复杂的过程中反应物在芯心层形成悬浮的反应物，空气或者氧气的进入有利于发动机的燃烧和满足发动机推力的需求，，阳离子吸入位置和空气进入位置向一定方向推进反应物，基体粉末经过燃烧，产生了大量气体，扩散条件满足时，燃烧产物气体将继续出口，最终形成向外推进的推力。

三、发动机固体推进剂除了用于火箭的发动机外，还可用于其他的发动机，如航空发动机、喷气发动机、叶片发动机等。

固体推进剂的发动机一般分为受热通风式和加热式结构，其中受热通风式结构由推进剂头、活塞、气缸、燃烧室、燃烧器、管路和冷却系统等部分组成，而加热式结构则由推进剂头、燃烧室、燃烧器、推进力器、热体、管路和冷却系统等部分组成。

四、弹射机固体推进剂弹射机由喷头、护套、燃料集成器、支撑体、发射装置、爆炸驱动器和焦炉等组成。

喷头由内燃或外燃组件组成，内燃组件一般由线圈转子和空积燃料组成；外燃组件的发动机管道围绕空心燃料形成，调节燃烧过程中推力和发射机燃烧产物的排放。

综上所述，固体推进剂燃烧基础非常重要，尤其是在火箭和其他火箭动力发动机中，结构构造、燃烧过程、发动机和弹射机等一系列设计都是关乎着火箭燃烧效果的关键性因素。

因此，推进剂开发者和使用者都需要正确理解和运用燃烧基础，以确保火箭正常燃烧，得到最佳的发射结果。

固体推进剂的流变性能及工艺仿真研究进展
武宇恒;蔚红建;付小龙
【期刊名称】《火工品》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】固体推进剂药浆是一种高固含量悬浮液,其流变性能十分复杂。

基于此,介绍了用于描述固体推进剂流变性能的非牛顿本构方程,回顾了近年来固体推进剂混合、浇铸、包覆工艺过程仿真的研究进展,列举出目前推进剂工艺仿真研究中存在的问题和不足,提出进一步开展混合工艺过程中固体推进剂流变性能仿真以及固体推进剂全工艺过程仿真的建议,以期为固体推进剂工艺设计及参数优化提供参考。

【总页数】7页(P58-64)
【作者】武宇恒;蔚红建;付小龙
【作者单位】西安近代化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TJ55
【相关文献】
1.高能固体推进剂工艺助剂研究进展
2.固体推进剂药柱强度可靠性蒙特卡罗法数字仿真
3.固体推进剂结构完整性分析数值仿真的研究发展
4.固体推进剂整形过程工艺安全性的有限元分析
5.基于离散元仿真的固体推进剂用氧化剂称量工艺优化
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