生物技术在复合固体推进剂中的应用研究进展及展望
2021-07-12吴世曦梁凤兵魏曼曼庞爱民
火炸药学报 2021年3期
吴世曦,姚 南,桂 恒,梁凤兵,魏曼曼,庞爱民
(1.航天化学动力技术重点实验室,湖北 襄阳 441003;2.湖北航天化学技术研究所,湖北 襄阳 441003;3.中国科学院昆明植物研究所,云南 昆明 650201;4.中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东 青岛 266101;5.青岛科技大学,山东 青岛 266042)
引 言
固体推进剂是一种具有特定性能的含能复合材料,是导弹、空间飞行器的各类固体发动机的动力源。固体推进剂技术是武器装备的共用技术、支撑技术和制约技术[1],其性能优劣直接影响战略和战术导弹的生存能力和作战效能[2]。固体推进剂的主要组分包括端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚乙二醇(PEG)等高分子黏合剂,高氯酸铵(AP)、黑索金(RDX)、奥克托金(HMX)等含能材料,铝粉等金属燃料及Fe2O3等燃烧功能助剂。作为组分的新材料创新和相关工艺进步是固体推进剂技术进步的基础[3]。
从20世纪中期开始,美国和前苏联等世界主要军事大国为发展推进剂,先后投入大量人力和物力进行各类黏合剂、增塑剂、高能氧化剂、功能助剂的合成研究,并在20世纪60至70年代达到高潮,诞生了众多含能材料为核心的新型材料[4]。但受限于材料危险性大、稳定性差、成本高或污染大等原因,大部分新型材料都无法获得后续应用。此外,随着大量导弹的列装和换装,大量废弃的固体推进剂需被销毁,传统的水切割和露天焚烧处理方法并不安全且污染极大,针对固体推进剂的绿色安全销毁成为一项艰巨的挑战。无论是固体推进剂材料合成,还是废弃固体推进剂销毁,传统的化工和机械方法都存在弊端,难以同时满足安全性、经济性和环保性的要求。……
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