固体火箭推进剂
高一化学火箭推进剂知识点
高一化学火箭推进剂知识点火箭推进剂是火箭发射过程中所使用的燃料和氧化剂的总称，是火箭发射过程中最重要的组成部分。
它们通过燃烧反应产生大量的高温气体，推动火箭向前飞行。
火箭推进剂可以分为固体推进剂和液体推进剂两类，下面将详细介绍这些知识点。
1. 固体推进剂固体推进剂是由固体燃料和氧化剂组成的推进剂。
固体推进剂具有结构简单、储存方便等特点，在火箭发射中被广泛应用。
（1）固体燃料：固体燃料是固体推进剂中的能量来源。
常见的固体燃料有硝化棉、硝化甘油等。
固体燃料一般为颗粒状或块状，具有一定的稳定性和可燃性。
（2）氧化剂：氧化剂是固体推进剂中与燃料一起进行燃烧反应的物质。
常见的氧化剂有硝酸铵、高氯酸铵等。
氧化剂通常能够为燃料提供足够的氧气，使其能够充分燃烧。
2. 液体推进剂液体推进剂是由液体燃料和液体氧化剂组成的推进剂。
由于液体燃料和液体氧化剂的物理性质较固体推进剂更加复杂，液体推进剂相对固体推进剂来说具有效率高、推力大等优点。
（1）液体燃料：液体燃料是液体推进剂中的能量来源。
常见的液体燃料有液氢、液氧等。
液体燃料具有较高的燃烧效率和能量密度。
（2）液体氧化剂：液体氧化剂是液体推进剂中与燃料一起进行燃烧反应的物质。
常见的液体氧化剂有液氧、高浓度硝酸等。
液体氧化剂能够为燃料提供丰富的氧气，使得燃烧反应更为充分。
3. 火箭推进剂的选择在选择火箭推进剂时，需要考虑多个因素，包括推力需求、航天器重量、尺寸限制、安全性等。
不同的推进剂在性能、成本和操作上存在差异，需要根据具体需求和情况进行选择。
4. 火箭推进剂的燃烧反应火箭推进剂的燃烧反应是推动火箭运行的关键过程。
燃烧反应产生的高温气体通过喷射口排出，产生反作用力推动火箭向前飞行。
燃烧反应的速率和能量释放量对火箭的性能有直接影响。
5. 火箭推进剂与环境火箭推进剂的燃烧反应会产生大量废气和废渣，对环境造成一定的影响。
为了减少环境污染，需要对火箭推进剂进行合理的设计和处理，确保尽量降低对环境的影响。
推进剂概论及其应用
推进剂概论及其应用导言推进剂作为推动火箭的关键物质，一直是航空航天领域的重要研究领域。
推进剂被用于控制火箭的速度，方向和离开地球的大气层。
本文将探讨推进剂常见的类型及其应用。
第一部分：推进剂的常见类型推进剂可以分为化学推进剂和非化学推进剂两种类型。
本文将主要探讨化学推进剂。
1.液体火箭发动机推进剂液体火箭发动机推进剂是由一个氧化剂和一个可燃烧的物质组成的燃料。
其中，液氧是常见的氧化剂之一，液氢则是与之匹配的可燃烧物质。
常见的液体火箭发动机推进剂还包括液体甲烷、液氟等。
2.固体火箭发动机推进剂固体火箭发动机推进剂是由固体的氧化剂和可燃烧物质组成的混合物。
它们常常被制成颗粒，填充在火箭发动机的燃烧室内。
常见的固体火箭发动机推进剂包括铝-氧包、硝酸羟胺盐等。
3.复合火箭发动机的推进剂在复合火箭发动机中，液体推进剂用于主发动机燃烧室，而固体推进剂则用于助推器。
这种推进剂是由上述两种推进剂的混合物组成的，能够提供高于液氧-液氢混合物和纯固体推进剂的推力。
常见的复合火箭发动机推进剂包括硝酸羟胺盐/固体推进剂、高能燃料/液氧等。
第二部分：推进剂的应用推进剂有广泛的应用，主要包括以下几个领域。
1.空间探索推进剂被广泛用于空间探索的任务中，包括发射太空飞船、卫星等。
它们是火箭发动机运转所必需的物质，可以提供足够的推力，使太空航行器达到足够的速度，以超越地球的引力。
2.军事应用推进剂也被广泛应用于军事领域。
军队用火箭来运载各种武器和装备，用于远程打击战斗目标。
在这种情况下，推进剂也发挥着至关重要的作用。
火箭发射器装载的推进剂，可以使导弹迅速起飞并击中目标。
3.民用领域推进剂还被广泛应用于民用领域中，例如高速动力运输和危险质料销毁等。
在这些应用中，推进剂可用于提供动力源，达到必要的推力。
结论推进剂是航空航天领域的非常重要的领域。
推进剂的不同类型有广泛的应用。
本文对推进剂的常见类型及其应用进行了简要的介绍。
未来的技术发展将会引领这一领域发生更多变化，随着大数据和人工智能技术的发展，我们相信推进剂这个领域依然具有很大的发展前景。
固体燃料导弹化学成分
固体燃料导弹化学成分
固体燃料导弹的化学成分因不同设计和制造工艺而异，通常由多种物质组成。
以下是一些常见的固体燃料导弹化学成分：
1.高氯酸铵（AP）：高氯酸铵是一种含有氯和氮的强氧化剂，通常作为固体火箭推进剂的燃烧剂。
它与燃料混合后，能够在燃烧时产生大量的气体和热量，从而推动导弹前进。
2.铝粉：铝是一种高度活泼的金属，具有极佳的燃烧性能。
在固体燃料导弹中，铝粉通常作为燃烧剂或催化剂使用，能够提供大量的热量。
3.硫磺：硫磺是一种易燃的物质，通常作为固体燃料导弹中的燃烧剂或催化剂。
它能够在燃烧时释放大量的热量，有助于提高导弹的推进效率。
4.硝化纤维素（NC）：硝化纤维素是一种有机化合物，具有高度的爆炸性和燃烧性。
在固体燃料导弹中，硝化纤维素通常作为燃烧剂使用，能够提供大量的气体和热量。
5.硝酸盐：硝酸盐是一种强氧化剂，通常与燃料混合使用，能够在燃烧时产生大量的气体和热量。
常见的硝酸盐如硝酸铵、硝酸钠等也被广泛应用于固体燃料导弹的推进剂中。
这些化学物质通常会被精细地混合在一起，形成一种被称为推进剂的复合燃料。
推进剂在点燃后会产生大量的气体和热量，推动导弹前进。
同时，推进剂也需要具备一定的稳定性和安全性，以保障导弹的正常使用和安全。
_固体火箭发动机结构
_固体火箭发动机结构固体火箭发动机是一种使用固体燃料推动的火箭发动机，具有结构简单、启动方便和推力大等优点。
下面将详细介绍固体火箭发动机的结构。
固体火箭发动机主要由推进剂、喷管、推力调节装置和点火系统等几个关键部分组成。
首先是推进剂。
固体火箭发动机的推进剂是固态燃料，通常由燃料和氧化剂两部分组成。
燃料一般采用可燃性材料，如高能量的聚合物或金属粉末，这些材料在燃烧过程中可以释放大量的能量。
氧化剂则用于提供燃料燃烧所需的氧气，具有氧化性质。
推进剂是在固体火箭发动机中储存和燃烧的关键物质，它决定了火箭发动机的性能和推力大小。
其次是喷管。
喷管是固体火箭发动机中的关键部件，它起到将燃气释放出来，并将燃气的能量转化为喷射动能的作用。
固体火箭发动机的喷管通常由金属材料制成，能够承受高温和高压的燃气流动。
喷管内壁一般采用膨胀式结构，可以减少射流速度，提高喷射速度，以增加推力和燃烧效果。
此外，固体火箭发动机还需要推力调节装置来调节火箭的推力大小。
推力调节装置主要通过改变燃烧速率和燃烧面积来实现推力调节。
推力调节装置主要包括喷孔可调节器和燃烧沟槽等，通过改变喷孔的大小和数量，或改变燃烧沟槽的形状和尺寸来实现推力调节。
最后是点火系统。
固体火箭发动机需要点火系统来启动火箭发动机。
点火系统一般包括点火器和点火装置。
点火器负责提供点火能量，将火花引燃燃料；点火装置负责将点火能量传递到点火器以点燃燃料。
点火系统是火箭发动机启动的关键，保证了火箭正常起飞和工作。
除了上述关键部件，固体火箭发动机还包括固体助推器等辅助部件，用于提供额外的推力。
固体助推器与固体火箭发动机相似，使用相同的推进剂和结构，但在设计上更便于与主火箭发动机进行组装和分离。
总而言之，固体火箭发动机由推进剂、喷管、推力调节装置和点火系统等重要部件组成。
每个部件都起到关键作用，共同保证了固体火箭发动机的正常工作和推力输出。
固体火箭发动机的结构简单、启动方便和推力大，适用于许多应用场景，如航天器发射、导弹武器等。
固体推进剂
——美国高能ETPE层状发射药及装药研究为电热化学炮的发展提供了有力支持
从上世纪末开始，美国就在为未来武器系统（电热化学炮）研制采用无溶剂法 制造的高能量、高性能拼合式夹层（co-layered）ETPE发射药。该新型发射药采用 高密度含能热塑性弹性体（ETPE）粘合剂，已制成含BAMO-NMMO、增塑剂 （BDNPA/F）和RDX的4种快燃配方（密度为1.6675g/cm3，火药力为1267.17J/g, 火焰温度为3252K）以及含RDX、NQ和BAMO-NMMO的3种慢燃配方（密度在 1.5923～1.6159g/cm3之间，火药力为1022.45或1050.92J/g,火焰温度为2473K或 2543K）。
赫，现有的防空系统几乎无法防御。
——美国推出多种不敏感推进剂
包括： 端羟基聚醚（HTPE）复合推进剂 钝感NEPE推进剂 钝感低特征信号XLDB推进剂 这些推进剂明显改善钝感特性，能量水平和其他性能无显著下降。 美国研制了HTCE/聚醚推进剂和ARC-9131推进剂（5%Al、65%硝胺、PEG、 混合硝酸酯），它们也具有良好的不敏感特性
此外，美国陆军研制的ETPE层状高能发射药引入纳米含能材料，具有高能量 （火药力约为1300J/g）、低毒和不敏感等优势； 法国成功研制出NENA基高能层状发射药； 荷兰采用计算机软件控制，扩大层状发射药的同步挤出规模。
火箭推进剂的主要成分
火箭推进剂的主要成分：
在固体燃料的火箭中，固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。
也有用复合推进剂，由氧化剂、金属燃料和高分子粘结剂组成。
1、氧化剂最常用的是：过氯酸铵，其他的有过氯酸钾、钠、锂、硝酸铵、钾、钠、锂；
2、金属燃料最常用的是铝，其他的有氢、碳、锂、铍、硼、镁……
3、粘结剂：使氧化剂和金属燃料等固体粒子粘结在一起成为弹性基体，并提供C，H等燃料元素。
有聚氯乙烯，聚氨酯，聚丁二烯等。
另外还有固化剂、增塑剂等。
液体火箭推进剂按组元数可分为单组元、双组元和多组元。
1、单组元液体推进剂：无水肼（N2H4）、高浓度过氧化氢（H2O2）、硝酸异丙酯，以及由无水肼与硝酸肼及水等组成的单推-2（DT-2），单推-3（DT-3）等。
2、双组元液体推进剂是分别贮存的液体氧化剂和液体燃料组合成的推进剂，如四氧化二氮/偏二甲肼、液氧/煤油、液氧/酒精、过氧化氢/煤油、红烟硝酸/油肼等组合。
3、多组元液体推进剂是由多于2种化合物组成的推进剂，如液氧/液氢/碳氢化合物、液氧/液氢/氢化锂、液氟/液氢/锂等。
高效能固体火箭发动机推进剂设计与性能评估
高效能固体火箭发动机推进剂设计与性能评估1. 引言高效能固体火箭发动机推进剂的设计与性能评估是火箭发动机研究领域的重要课题之一。
固体火箭发动机由于其结构简单、可靠性高、适应性强等优点，在军事、航天等领域得到广泛应用。
推进剂是固体火箭发动机的核心组成部分，其设计与性能评估直接影响到火箭发动机的工作效率和可靠性。
本文将重点探讨高效能固体火箭发动机推进剂设计与性能评估的相关研究内容。
2. 固体火箭推进剂设计原则2.1 安全可靠原则高效能固体火箭推进剂的设计首要原则是安全可靠。
在设计过程中，需要考虑到推进剂在储存、运输和使用过程中可能遇到的各种情况，确保其安全性和稳定性。
2.2 高比冲原则高比冲是衡量固体火箭推进剂工作效率的重要指标之一。
在设计过程中，需要选择具有较高比冲值的化学成分，并优化配方和结构，以提高推进剂的工作效率。
2.3 环境友好原则固体火箭推进剂的设计还需要考虑环境友好性。
在选择化学成分时，需要避免使用对环境有害的物质，减少对大气层和土壤的污染。
3. 高效能固体火箭推进剂设计方法3.1 燃烧特性分析在固体火箭推进剂设计过程中，需要对燃烧特性进行分析。
通过实验和数值模拟等方法，研究推进剂在不同工作条件下的燃烧行为，以确定最佳的化学成分和配方。
3.2 材料选择与工艺优化固体火箭推进剂的材料选择和工艺优化对其性能有着重要影响。
需要选择具有高能量密度、高气密度、高机械强度等特点的材料，并通过优化加工工艺提高其物理性能。
3.3 推进剂结构设计与模拟推进剂结构设计是固体火箭发动机中关键环节之一。
通过模拟计算和实验验证等方法，确定最佳结构参数，并考虑到推进剂在不同状态下可能遇到的应力、温度等因素。
4. 高效能固体火箭推进剂性能评估方法4.1 比冲评估比冲是评估固体火箭推进剂性能的重要指标之一。
通过实验和计算等方法，测量和计算推进剂的比冲值，以评估其工作效率。
4.2 燃烧效率评估燃烧效率是固体火箭推进剂性能的另一个重要指标。
固体火箭发动机的结构设计
固体火箭发动机的结构设计首先是推进剂。
固体火箭发动机的推进剂一般采用固态燃料，其中主要成分是氧化剂和燃料。
氧化剂常用的有硝酸铵（AN）和高氯酸铵（HTPB），燃料常用的有铝粉、甲醇和己烷等。
推进剂的选择应根据任务需求和性能要求进行，并考虑安全性、稳定性和可靠性等因素。
其次是燃烧室。
燃烧室是推进剂燃烧的空间，它的设计需要考虑燃烧效率、压力和温度等因素。
燃烧室一般采用圆柱形，其内壁通常采用耐高温和耐腐蚀的材料，例如不锈钢或陶瓷材料，以保证燃烧室的工作寿命。
然后是喷管。
喷管是固体火箭发动机排放高温高压燃气的出口，其结构设计对于发动机的推力性能和效率影响较大。
喷管一般采用膨胀马赫数为2-3的衔接形状，以提高燃气的出口速度。
喷管的材料需要具有耐高温和耐腐蚀性能，并且需要考虑喷管的冷却问题，常见的冷却方式有内冷却和外冷却等。
最后是推进剂注入装置。
推进剂注入装置主要负责将推进剂输送到燃烧室中进行燃烧。
注入装置一般由推进剂储存器、进气阀门、控制系统等组成。
在设计时需要考虑推进剂的供给能力、工作可靠性和安全性等因素，并配备相应的控制系统，确保推进剂在燃烧室中的喷射量和速度的准确控制。
除了上述几个关键部分，固体火箭发动机的结构设计还需考虑整体的重量、尺寸和结构强度等因素。
例如，为了减轻整机重量，可以采用轻质材料制造发动机壳体，同时提高材料的强度；为了提高结构强度和耐振性能，可以采用复合材料或金属层合材料制造壳体，并进行合理的人工振动试验和计算分析。
总的来说，固体火箭发动机的结构设计需要综合考虑推进剂的选择、燃烧室、喷管以及推进剂注入装置等关键部分，以实现火箭的高效推力、稳定燃烧和可靠使用。
同时，还需要考虑发动机的重量、尺寸和结构强度等因素，以提高整体性能和安全性。
在实际应用中，还需要根据具体任务需求进行细化设计和实验验证。
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21世纪初固体推进剂技术展望摘要:：从高能、低特征信号、能量管理型及含硼富燃料推进剂等主要方面综述了各国近年来在固体推进剂技术方面的最新进展, 分析展望了固体推进剂技术21世纪初发展的趋势及主要技术方向, 并提出了预测性的看法。
关键词：固体推进剂; 高能推进剂; 低特征信号推进剂; 能量管理型推进剂; 含硼富燃料推进剂; 高能量密度材料; 述评1 引言在化学推进剂领域的一些观念上, HMX等一些高能炸药在推进剂中的广泛应用, 已经模糊了火药与炸药的界限; Klager K博士于20世纪80年代提出的“高能交联推进剂”的新概念, 促进了双基(均质) 与复合推进剂的结合, 推出了NEPE等新一代高能推进剂; 膏状推进剂(或凝胶推进剂) 的出现,则可能进一步打破固体与液体推进剂的现状分界,推出一个全新的品种。
21世纪初固体推进剂发展方向, 是各国专家们预测的一个热点。
从80年代以来, 先后有Klager K,Quentin D , Davenas A等中外学者在总结了固体推进剂发展历程、现有水平的基础上, 预测了未来的发展趋势。
现依据近年来一些最新研制动态及进展, 作进一步的分析、阐述与展望。
2 高能推进剂提高能量始终是固体推进剂研制发展的主要目标。
在高能化的进程中, 从单一着眼能量到注重以能量为主的综合性能指标; 从单一着眼比冲()Is到注重密度比冲()ρ⋅Is, 都标志着高能化技术的日趋成熟与提高。
2. 1 进展(1) 为了提高能量, HTPB 推进剂固体含量提高到90 % , 加入硝胺炸药HMX , 在俄国还把HTPB +ADN推进剂用于地下井发射的白杨2M战略导弹第三级; NEPE推进剂, 在美国已先后用于MX、三叉戟Ⅱ、侏儒等战略导弹及某些战术导弹。
为了提高能量, 还在进行提高固体含量、提高比冲效率等方面的研究; GAP推进剂为目前作为高能、低特征信号、钝感推进剂的最佳品种, 而倍受关注。
美国拟于2001年将GAP推进剂用于高性能低特征信号的空对空导弹、洁净助推器装药及113级微烟推进剂中。
(2) 近年来高能量密度材料(HEDM) 推进剂成为各国研究的热点。
美国科学家1987 年首先合成出来的CL220 (六硝基六氮杂异伍兹烷、HNIW) 等高能化合物先后披露出来, 引起各国同行们的注意,并先后进行了合成及在推进剂中使用性能的研究。
据报道, 美已建立了每批200 kg的中试装置, 法国也能以每批20 kg～25 kg 规模合成。
美、法等国主要将CL220用于高能低特征信号推进剂、枪炮推进剂和高能炸药。
据美国国防部1997 年关键技术计划要求, 近期(1～2年) CL220 推进剂比冲达到 2 430 kgN⋅, 中期(3～5年) 比冲s/达到2 665 kgN⋅。
s/(3) 20多年前, 由前苏联泽林斯基有机化学研究所首先合成出来的ADN (二硝酰胺铵) 较晚才披露于世。
俄致力于ADN的研制与使用, ADN推进剂已用于部份空对空导弹及SS 224、SS 227TOPOL2M (白杨2M) 机动型洲际导弹第三级等型号。
使用40 %的ADN , 可将比冲提高约100 kgN⋅。
ADN 用于低特征信号推进剂, 可将比冲提高7 %; 用于含铝推s/进剂 , 可将比冲提高 10 %。
近年来 , 也一直有俄专家关于ADN 的研究报告。
西方专家对ADN 也表现了极大兴趣。
有报告报道 , 在 HTPB , AP , Al 推进剂中 , 使用 ADN , 可使比冲提高100kg s/ N ⋅左右。
认为现在最不明确的是含ADN 推进剂的安全等级。
美国、法国等都非常重视这种新型氧化剂, 并已开展了ADN 性能的评估工作。
(4) 荷兰研究较多的是 NHF (硝仿肼 , ()3252NO C H N ) , 密度比 ADN 高 , 热值也高 ,与聚丁二烯或 GAP 配合 , 均可得到高的体积能量特性。
缺点是高感度、相容性差。
经研究发现 , 是 HNF 中含少量杂质所致。
改善制造工艺 , 提高纯度后 , 其感度及相容性可得到明显改善。
俄国除了 ADN 推进剂 , 还对 AlH3 推进剂进行了研究。
据说AlH3 + AP 已用于型号 , 比冲大约可达2 600kg s/ N ⋅。
俄国对NHF 也进行过可容性、燃烧稳定性以及球形化工艺等方面的研究。
2.2 展 望(1) 新一代武器装备普遍提出了增大射程、提高飞行速度和突防能力、提高能量管理水平以及降低成本、保护环境等新要求。
1998 年北约的导弹技术会议 , 对未来战术导弹推进系统的要求可以归纳为: 提高能量、超高速飞行、低特征信号等 , 其中的核心问题是能量性能。
美国国防部最近发表的防卫计划关于战术导弹推进的项目中 , 重点也是放在提高能量特性上。
该计划到2003年预算拨款5 360万美元 , 平均每年900万美元。
具体的能量性能增益指标如表1。
(2) 提高能量的主要技术途径为采用含能粘合剂、高能氧化剂、含能增塑剂、含能固化剂和其它一些高能组分。
在含能粘合剂方面有 2NO , 2ONO , 3N , 2NF 基等化合物 , 其中值得注意的2NO , 2ONO 基新型化合物有两例。
其一为聚双 (1 , 32氧杂丙基) 2双 (2 ,22二硝酸酯基甲基) 21 , 32丙二酸酯：其氧含量高达 62 % , 基础配方比冲计算值 2 570N · s/ kg (较 GAP 高出约100 kg s/ N ⋅) 。
另一例聚缩水甘油硝酸酯 (PGN) ：3N 基化合物有 GAP , AMMO , BAMO , B2GAP 等。
NF类化合物中, 二氟胺类粘合剂(以及二氟胺氧化剂) 具有极高的密度比冲潜力, 2应是一个重要的研究类别。
如3 , 32双二氟胺氧杂环丁烷。
在高能氧化剂方面表 2 列出了一些氧化剂的能量性能, 可以看出, 高能氧化剂的研究途径主要有二, 一是ADN ( KDN) 、HNF、CL220 等的合成及应用研究; 另一是氟及其衍生物、大环呋喃系列等新型化合物的合成及应用研究。
(3) 高能推进剂性能比较见表3。
3 低特征信号推进剂3. 1 进展低特征信号是指发动机排气羽烟(一次烟和二次烟) 、二次燃烧火焰(可见光、红外、紫外) 等的辐射特征信号较低, 因此对导弹制导信号衰减低、导弹不易被敌方探测、识别和拦截。
80 年代以来,美国强调武器应具备隐身性能, 要求推进剂无烟、无焰, 于是把低特征信号作为21世纪战术发动机的主要方向。
美、法、英、德四国达成了发展高能、低特征信号、钝感推进剂技术协议。
在美国近、中、远期发展规划中, 比冲为 2 255 kgN⋅～2s/451kgN⋅的低特征信号(及钝感) 推进剂, 列为主要目标。
英国利用二次燃烧抑制技术, s/可以使推力为2kN～12 kN的固体发动机的红外、紫外、或可见光辐射减少了90 %以上, 激光透过率提高27 % , 微波衰减从10 dB 减低到零。
北约宣布, 2000 年后使用的战术导弹全部使用微烟低特征信号推进剂。
3. 2 展望预计NEPE和GAP类推进剂将是21世纪初高能低特征信号推进剂的研制使用的重点。
法国提出的计划是1998年实现GAP2CL220推进剂, 2001 年实现GAP + ADN推进剂, 含能粘合剂+ 硝基立方烷类推进剂在2010年后实现。
近期美国在高能、少烟洁净型新品种推进剂研制方面作了不少工作。
粘合剂是含能聚合物———聚缩水甘油硝酸酯(Polyglycidyl nitrate , PGN) 。
PGN的官能度近于或大于2 , 羟基当量为 1 200～1 700 , 环状低聚物小于2 %～5 %。
PGN推进剂中金属燃料为Al , Mg 或B 的混合物, 氧化剂主要是AN , 也可用HMX、RDX 或CL220。
固体组份为60 %～85 %。
固体含量在65 %～75 %时, 其能量水平与大型运载火箭用HTPB 推进剂水平相当(见表4) 。
配方中加入少量B 有利于提高燃速, 降低燃速压强指数。
低特征信号推进剂要求将钝感和低特征信号综合考虑, 主要技术途径有:(1) 低感度含能粘合剂和增塑剂, 如GAP ,PGN等含能粘合剂或热塑性弹性体等组成推进剂。
(2) 新型高能氧化剂, 如ADN , CL220等。
(3) 用相稳定硝酸铵氧化剂(如PSAN) 取代AP , HMX , 研制NEPE/ PSAN , GAP/ PSAN/ RDX等推进剂。
(4) ADN简化工艺, 降低价格。
(5) HNF提高纯度, 降低感度。
4 特种推进剂4. 1 含硼富燃料推进剂(1) 固体火箭冲压发动机的发展, 推动了富燃料推进剂的研究。
硼推进剂以HTPB 25 % , AP25 % , 燃料50 %的基础配方计算, 则无论是Is, 还是ρ⋅Is, 能量性能都是最高的, 有希望使固体火箭冲压发动机的比冲超过10 kgkN⋅。
硼推进剂燃烧产物洁净, 适用s/于整体级发动机。
但在实际应用中,硼推进剂又存在着点火性能差、燃烧效率低等问题,影响了使用。
这正是硼推进剂当前研究的热点。
(2) 固体火箭冲压发动机使用的高硼含量推进剂, 美、法、德等都有研究报道, 认为硼推进剂具有高比冲10159kgs/kN⋅、高密度比冲, 在端面燃烧药柱中有好的工艺性能, 在较宽的温度范围内具有良好的力学性能。
硼含量约在25 %～65 % , 最佳值约为40 % , 主要性能见表5。
(3) 国外含硼推进剂以用于固体火箭冲压发动机的研究报导为主。
美国已于1994 年申请了有关发明的专利。
据报道, 德国空军BVRAAM导弹已应用了低容积高比冲的含硼推进剂。
另外也有用于整体级(MIST) 的研究报道。
4.2 能量管理型推进剂能量管理型推进剂技术是指合理分配全弹道的能量, 减少损失, 以提高导弹射程或攻击速度, 或实现在有动力条件下攻击目标。
能量管理将是下一代固体发动机的重点预研课题。
通常是要求在起飞后有一段低推力或自由飞行, 在临近目标时再加速,这样可以明显提高导弹可用过载, 增大射程。
空对空导弹采用能量管理, 可提高射程25 % , 或使弹头增大一倍。
预计下一代导弹将大量采用这一技术。
能量管理型推进剂, 目前世界各国采用的技术途径不尽一致, 所以称谓也不一样。
现在使用的名字主要有: 凝胶(或胶凝) 推进剂( Gelled propel2lants) , 膏状推进剂( Pasty propellants) 等。
凝胶推进剂是化学推进剂领域中的一种新型推进剂, 它兼备了液体和固体推进剂的诸多优点, 实现了固体发动机推力可调、能量管理和钝感的特性。
美国1997财年“国防技术领域计划”中重点提出了近期研制凝胶推进剂并进行发动机性能论证的计划。