席剑飞，刘建忠，杨卫娟，汪 洋，敖 文，周俊虎，岑可法

(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，杭州 310027)

0 引言

固体火箭冲压发动机有着比冲高、结构简单等优点，这使得它很适合用作战术导弹的动力装置。固体火箭冲压发动机适合使用贫氧推进剂，而硼作为固体贫氧推进剂的燃料有着独特的优势。硼的质量热值为58.28 MJ/kg，分别是镁和铝的 2.3 倍和 1.9 倍，它的体积热值为136.38 MJ/cm3，分别是镁和铝的3.09倍和1.66倍。但在实际应用中，由于硼自身的高熔点和高沸点以及它表面的氧化膜B2O3的高沸点，导致其存在点火性能差、燃烧效率低等问题，使得它的热值不能得到充分利用。因此，国内外学者对硼颗粒的点火和燃烧进行了大量研究［1－8］。1969年，Macek 等［1］对晶体硼颗粒在不同组成的热空气中的燃烧进行了深入而系统的研究，实验中观察到，硼在空气中燃烧有2个阶段。第一阶段，点火至1 800～2 000 K，硼粒子变得发亮，短时间炽热，随后熄灭。当环境温度足够高时，第二阶段燃烧开始，比第一阶段明亮且持久许多。70年代，Mohan等［2］对晶体硼和无定形硼颗粒的点火进行了研究，发现晶体硼相对于无定形硼更难点火。晶体硼第一阶段燃烧时间相对较长，而无定形硼的燃烧则十分剧烈，接近爆燃程度。王英红等［3］研究了AP粒度和包覆层对硼燃烧的影响。研究结果表明，AP包覆硼粒子有利于提高推进剂的爆热，包覆量越大，超细AP含量越多，则爆燃越大。以上主要是从实验角度对硼颗粒的燃烧进行研究。目前另一个研究重点是从理论上建立硼颗粒点火、燃烧的详细化学反应动力学模型。……