燃烧稳定剂对RDX-CMDB推进剂热分解特性的影响
2012-01-29陈雪莉程丽萍张丽涵
陈雪莉,王 瑛,张 佩,程丽萍,李 猛,张丽涵
(西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西 西安710065)
引 言
RDX-CMDB推进剂常以Al2O3、SiO2、ZrO2等化合物作为燃烧稳定剂来抑制火箭发动机的不稳定燃烧。关于燃烧稳定剂的作用机理,最常见的是Culick[1-2]微粒阻尼理论,该理论认为固液体微粒与周围的介质存在物化特性差异,从而产生动力弛豫,导致对声能的粘滞性耗散。Fred S.Blomshield[3]等人认为,燃烧稳定剂改变了推进剂的燃烧响应行为。单文刚[4]等研究表明,燃烧稳定剂Al2O3与燃烧催化剂粒径相当时,对RDXCMDB推进剂的燃烧性能影响较为明显。张晓宏[5]等利用调节Al2O3粒径的方法提高螺压推进剂的燃速,使平台燃速提高了3.5mm/s。张晓宏、张佩等[6]研究了含不同燃烧稳定剂的RDX-CMDB燃烧性能和弹道性能,认为燃烧稳定剂不仅起到抑制不稳定燃烧的效果,还可改变其燃烧性能。因此,添加燃烧稳定剂不仅有可能产生微粒阻尼作用,还有可能进一步改变推进剂的燃烧行为。
本研究通过高压热分析及燃烧波温度分布实验,研究了燃烧稳定剂对RDX-CMDB 推进剂燃烧特性的影响,探索燃烧稳定剂在RDX-CMDB 推进剂燃烧过程中所起的作用,为RDX-CMDB 推进剂不稳定燃烧抑制机理研究提供参考。
1 实 验
1.1 药柱的制备
RDX-CMDB 推进剂的基础配方(质量分数)为:NC 和NG 47.0% ~57.0%,RDX25.0% ~35.0%,燃烧稳定剂1.5%~2.0%,燃烧催化剂及其他助剂9.0%。其中,6个配方样品使用的稳定剂分别为:不使用燃烧稳定剂、Al2O3、ZrB2、ZrO2、SiC、WC,所对应的推进剂编号分别为C0、C1、C2、C3、C4、C5。
固体推进剂样品均采用淤浆浇铸工艺,将经过预处理的NC、NG、RDX、燃烧稳定剂及其他添加剂在2L行星式捏合机中捏合40min,出料抽真空后于70℃下固化72h,退模,成型。……
