卡托辛和亚铬酸铜对HTPB复合固体推进剂燃烧性能的影响
2020-06-07范红杰付小龙庞维强
李 焕,李 洋,范红杰,付小龙,庞维强,王 可,刘 春
(西安近代化学研究所,西安 710065)
端羟基聚丁二烯(HTPB)复合固体推进剂因其良好的综合性能广泛应用于火箭和导弹发动机[1],其燃烧性能是影响火箭发动机内弹道性能的重要因素。拓宽推进剂燃速范围,降低压力指数一直是推进剂研究人员致力解决的问题[2]。为了实现固体推进剂的高燃速化,目前相对成熟、高效的方法是添加燃速催化剂来提高推进剂燃速[3-5],此外,高氯酸铵(AP)作为HTPB复合固体推进剂的主要氧化剂,其粒度对推进剂的燃烧性能也有较大影响[6-7]。
国内外研究者对改善HTPB复合固体推进剂燃烧的方法开展了多方面的研究。其中,燃速催化剂是调节固体推进剂燃烧性能的重要组分。李伟等[8]利用DSC研究不同形貌铅盐对AP热分解行为,发现铅盐催化剂能够降低AP的低温分解活化能,增加高温分解反应速率,有效提升推进剂高压燃速,降低高压段压力指数。郭效徳等[9]将不同催化剂复合后,发现新型的铅铁络合物与铜铬氧化物组合是一种高效的催化剂,使推进剂燃速从48.78 mm/s提高到56.66 mm/s。同时,AP作为HTPB复合固体推进剂的主要组分之一,其对推进剂燃烧性能有较大影响。Gaurav Marothiya[10]研究微米和纳米级催化剂包覆AP,结果表明,微米和纳米级催化剂使推进剂燃速分别提高27.4%和7.3%,Makoto Kohga[11]研究了氧化铁对AN/AP复合固体推进剂燃烧性能的影响,研究表明氧化铁可以提高推进剂燃速,并且氧化剂的类型、AP含量及AP粒径对燃速均有影响。西会[12]、张洪林等[13]研究结果表明,AP含量越高,推进剂燃速越大,AP粒径与燃速是非线性、非单调变化的关系,高压时放热量增加,压力指数增高。……
