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推进技术2024年第08期:降速剂及其作用位点对三组元推进剂燃烧性能的影响规律研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:许睿轩;薛智华;张皓瑞;史良伟;吕龙;严启龙;

单位:西北工业大学固体推进全国重点实验室;中国科学院上海有机化学研究所;

摘要:针对两种典型季铵盐和金刚烷衍生物降速剂,研究了其作用位点对推进剂点火燃烧性能的影响。基于两种不同结构的Al@AP和AP@Al复合颗粒,将降速剂分布在不同作用位置:即AP颗粒内部和表面。利用扫描电子显微镜(SEM-EDS)和计算机断层扫描(CT)等技术对所制备复合颗粒微观形貌和结构进行表征,研究了降速剂对推进剂爆热、点火延迟和燃烧性能的影响。惰性降速剂的加入会使得推进剂爆热值降低,但Al@AP复合颗粒的高反应活性能部分抵消这一现象。与机械混合方式相比,当降速剂作用于AP表面时能明显延缓推进剂点火过程,其中金刚烷衍生物能使推进剂点火延迟时间增加至420 ms,比基础配方增加了192%。在基体中直接加入降速剂可以有效降低推进剂燃速,但其降压强指数效果有限。铝基复合颗粒和降速剂的共同作用能显著降低推进剂的高压燃速和压强指数:当作用位置在AP内时,两种降速剂使推进剂1~20 MPa内压强指数从基础配方的0.45分别降低至0.20和0.33,同时可使10~20 MPa压强指数分别减小了48%和49%。

关键词:固体推进剂;;降速剂;;铝基复合颗粒;;点火延迟;;燃烧性能

基金资助:陕西省重点产业创新链研发项目(2021ZDLGY11-09);; 西北工业大学博士论文创新基金(CX2022022)~~