单室双推力固体火箭发动机用NEPE低燃速推进剂的燃烧性能

2023年12月25日发(作者：一场花开花落)

固体火箭技术　第４ｌ卷第１期　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｌｉｄ　Ｒｏｃｋｅｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１４１　Ｎｏ．１　２０１８　．单室双推力固体火箭发动机用ＮＥＰＥ　低燃速推进剂的燃烧性能①　代志高，宋琴，吴京汉，项丽，尹必文　（湖北航天化学技术研究所，襄阳４４１００３）　摘要：开展了ＡＰ含量、粒度和ＨＭＸ粒度、胺类化合物、有机化合物ＲＴＡ和ＲＴＪ对推进剂燃烧性能的影响研究，并对　ＲＴＪ／ＲＴＡ组合催化剂在推进剂中的作用机理进行了初步分析。结果表明，配方中加入ＲＴＪ／ＲＴＡ组合催化剂，实现了降低　４、１７．５　ＭＰａ燃速的同时降低低压段、高压段压强指数，通过ＤＳＣ研究表明，ＲＴＪ／ＲＴＡ对ＡＰ的分解有抑制作用。通过合理调　节ＡＰ／ＨＭＸ的相对含量、ＡＰ粒度和ＨＭＸ的粒度以及采用ＲＴＪ／ＲＴＡ组合催化剂，得到了固体含量为８０％的低燃速配方　关键词：低燃速推进剂；降速剂；单室双推力发动机　中图分类号：Ｖ５１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６．２７９３（２０１８）Ｏ１—００４７—０６　ＤｏＩ：１０．７６７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６．２７９３．２０１８．０１．００９　Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ＮＥＰＥ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈａｍｂｅｒ　ｄｕａｌ　ｔｈｒｕｓｔ　ｒｏｃｋｅｔ　ｍｏｔｏｒ　ＤＡＩ　Ｚｈｉｇａｏ，ＳＯＮＧ　Ｑｉｎ，Ｗｕ　Ｊｉｎｇｈａｎ，ＸＩＡＮＧ　Ｌｉ，ＹＩＮ　Ｂｉｗｅｎ　（Ｈｕｂｅｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　Ｃｈｅｍｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｙａｎｇ　４４１００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ＮＥＰＥ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈａｍｂｅｒ　ｄｕａｌ　ｔｈｒｕｓｔ　ｒｏｃｋｅｔ　ｍｏｔｏｒ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＡＰ，ｔｈｅ　ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ＡＰ　ａｎｄ　ＨＭＸ，ｔｈｅ　ａｍｉｎｅ—ｂａｓｅｄ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，　ｔｈｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ＲｒｒＪ　ａｎｄ　ＲＴＡ．Ｂｅｓｉｄｅｓ．ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ＲＴＪ　ａｎｄ　ＲＴＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ａｔ　４　ＭＰａ　ａｎｄ　１７．５　ＭＰａ　ｗａｓ　ｌｏｗｅｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＲＴＪ　ａｎｄ　ＲＴＡ．ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔ｝ｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　ａｔ　ｌｏｗ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ．Ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ＡＰ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＲＴＪ　ａｎｄ　ＲＴＡ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ＤＳＣ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　８０％ｓｏｌｉｄ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｌＯＷ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｄｊｕｓｔｉｎｇ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＨＭＸ　ａｎｄ　ＡＰ，ｔｈｅ　ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ＡＰ　ａｎｄ　ＨＭＸ，ａｎｄ　ａｄｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＲＴＪ　ａｎｄ　ＲＴＡ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ；ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ；ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈａｍｂｅｒ　ｄｕａｌ　ｔｈｒｕｓｔ　ｒｏｃｋｅｔ　ｍｏｔｏｒ　０　引言　推进剂呈同心层排列的装药结构（套装）和两种燃速　双推力发动机是固体火箭发动机的一个重要分　不同的推进剂前后串联的装药结构（串装）。串装式　支，它分为单室双推力发动机和双室双推力发动机…。　通孔双燃速发动机在起飞时，助推段装药推进剂和续　单室双推力发动机是指用一个燃烧室产生两级推力的　航段装药推进剂同时燃烧；在飞行时，只有续航段装药　发动机，这种发动机可为火箭提供起飞时的大推力及　推进剂燃烧。为满足飞行过程中发动机较长的工作时　飞行过程中的续航推力　Ｊ。通过发动机设计实现单室　间，要求续航段装药推进剂在高压和低压同时具有低　双推力的技术途径主要有：（１）喷管一定，选用一种推　的燃速。为减少燃速波动对燃烧室压力的影响，要求　进剂，改变燃烧面积，实现双推力；（２）喷管一定，选用　续航段装药推进剂在高压段和低压段同时具有较低压　燃速不同的两种推进剂实现双推力；（３）燃面调节与　强指数。本文研究的ＮＥＰＥ低燃速推进剂应用于采用　燃速调节的各种组合实现双推力；（４）调节发动机喷　通孑Ｌ串联两种不同燃速推进剂单室双推力发动机。　管实现双推力。技术途径（２）可采用两种燃速不同的　ＮＥＰＥ推进剂打破了双基推进剂和复合推进剂的　①收稿日期：２０１７—０３—３１；修回日期：２０１７—０５·０８。　作者简介：代志高（１９７６一），男，硕士，主要从事高能固体推进剂配方研究。Ｅ—ｍａｉｌ：２９７３４９４７９５＠ｑｑ．ｃｏｒｎ　．———４７－－－——　

２０１８年２月　固体火箭技术　第４ｌ卷　界限，它充分发挥了双基推进剂中液体硝酸酯能量高、　论计算确定配方固体含量为８０％，推进剂配方基本组　复合推进剂中聚醚聚氨酯粘合剂力学性能好的特点。　成见表１。　ＮＥＰＥ推进剂采用大量含能组分一硝胺和硝酸酯，　表１推进剂配方基本组成　Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ％　由于两者的固有性质及大量的使用，导致该类推进剂　的压强指数偏高，燃速可调范围窄，且燃烧性能难以调　节，燃速与压强指数调节技术之间相互制约　，一般情　况下燃速升高压强指数降低，燃速降低则压强指数升　高。无论是在双基推进剂中，还是在复合固体推进剂　中，加入燃速调节剂是调节燃速、降低压强指数的有效　２结果分析与讨论　方法之一＿４　Ｊ。燃速调节剂可分为增速剂和降速剂，　国内外对增速剂的研究都较活跃，但对降速剂的研究　则较少，特别是对既能降低燃速又能降低压强指数的　降速剂的研究更少。国内外学者在推进剂中加入一些　可抑制ＡＰ热分解的盐类或通过一些新型含能材料　（如ＦＯＸ．１２、ＤＮＰ等）部分取代配方中的硝胺，来降低　推进剂燃速　ｊ。杨立波等　通过降速剂共聚甲醛　（ＰＯＭ）和蔗糖八醋酸酯（ＳＯＡ）的复配，降低了双基低　燃速推进剂的压强指数，但未同时降低推进剂燃速。　本文研究了ＮＥＰＥ推进剂低压和高压燃烧性能的　主要影响因素，并获得了既能降低低压和高压燃速，又　能降低低压段和高压段压强指数的降速剂。　１实验　１．１推进剂样品制备　推进剂样品制备工艺为传统复合推进剂制造工　艺，将推进剂组分预混后加入到ＶＫＭ一５型立式捏合机　中于５４－６０℃下捏合８５～１００　ｍｉｎ，出料并真空浇注，　放置于５０　ｏＩ＝油浴烘箱内固化７　ｄ得到推进剂方坯。　１．２实验方法　推进剂静态燃烧性能测试采用水下声发射法测　定。首先将推进剂制成４　ｍｍＸ４　ｍｍ￣１１０　ｍｍ的药条，　测试２５℃、３—８　ＭＰａ、１２—２２　ＭＰａ压强下各压力点药　条的燃烧时间，采样频率为１　Ｋ，选取的每个压力下同　时测定测试５根药条燃速数据；然后进行统计处理，求　出平均燃速，根据Ｖｉｅｉｌｌｅ经验式ｒ＝印　，通过线性回归　方法求出压强指数ｎ。　１．３推进剂配方　推进剂粘合剂分别采用聚醚和叠氮聚醚作为粘合　剂时，同一压强下的燃速依次升高，燃速随压强变化的　敏感性也依次升高　；增塑剂中的硝酸酯基含量越高，　同一压强下燃速越高。因此，配方选用聚醚为粘合剂，　硝酸酯基含量低的硝酸酯为增塑剂，通过热力学理论　计算、考虑高能固体推进剂配方设计原则及理论基础，　结合原材料成熟度，确定以无规共聚醚／硝酸￣／ＡＰ／　ＨＭＸ／Ａ１为基本组分，为保证推进剂能量性能，通过理　一４８一　２．１　ＡＰ含量对推进剂燃烧性能的影响　推进剂配方固体组分主要为ＨＭＸ、ＡＰ，固定ＨＭＸ　与ＡＰ总含量不变，研究了ＡＰ含量对推进剂燃速（４、　１７．５　ＭＰａ）和压强指数（３～８　ＭＰａ、１４—２２　ＭＰａ）的影　响，结果见图ｌ、图２。　重　繁　２５　３Ｏ　３５　４０　４５　５０　ＡＰ含量／％　图１　ＡＰ含量对推进剂燃速的影响　ｔａｇ．１　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＡＰ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　２５　３Ｏ　３５　４０　４５　５０　ＡＰ含量／％　图２　ＡＰ含量对推进剂压强指数的影响　ａｔｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＡＰ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　从图１、图２可看出：（１）随着配方中ＡＰ含量的降　低，推进剂４、ｌ７．５　ＭＰａ燃速逐渐降低；当ＡＰ含量由　４７％降低为２７％时，推进剂４　ＭＰａ燃速降低幅度为　１３．２％，推进剂ｌ７．５　ＭＰａ燃速降低幅度为３．２１％，这可　能是由于ＡＰ含量降低后，推进剂配方中有效氧含量　降低，推进剂燃烧时不能得到充分燃烧，使燃烧释放的　热量减少，从而导致推进剂燃速降低；（２）随着配方中　ＡＰ含量降低，低压段静态压强指数增加，而高压段静　

２０１８年２月　代志高，等：单室双推力固体火箭发动机用ＮＥＰＥ低燃速推进剂的燃烧性能　第１期　态压强指数降低。　２．２　固体组分粒度对推进剂燃烧性能的影响　固体组分粒度在推进剂中合理的分布可提高燃烧　表面结构的均匀性，改善推进剂的燃烧性能。考察了　ＡＰ粒度、ＨＭＸ粒度对推进剂燃速（４、１７．５　ＭＰａ）和压　表面的热量也增加，故而推进剂的燃速提高。　强指数（３—８　ＭＰａ）的影响，结果见图３～图６。　毫　艘　ｌ５０　２００　２５０　３００　３５０　４ＯＯ　４５０　度／ｔｕｎ　图３　ＡＰ粒度对推进剂燃速的影响　Ｆｉｇ．３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ＡＰ　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　１５０　２００　２５０　３００　３５０　４００　４５０　ＡＰ粒度／哪　图４　ＡｌＰ粒度对推进剂低压段压强指数的影响　Ｆ＇ｇｉ．４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆＡＰ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　瑚　度／ｒｕｎ　图５　ＨＭＸ粒度对推进剂燃速的影响　ｌｒｉｇ．５　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｕｎｕｌａｒａｙ　ｏｆ　ＨＭＸ　ＯＲ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　从图３、图４可看出，固定配方中ＡＰ含量不变，ＡＰ　粒度增加，推进剂４　ＭＰａ燃速和１７．５　ＭＰａ燃速均降低　而低压段压强指数增加。这是由于ＡＰ细粒度含量越　多，ＡＰ的比表面积越大，这样有利于热分解和凝聚相　放热反应，ＡＰ在推进剂燃烧表面附近放热增加，传给　ＨＭＸ粒度／ｔｕｎ　图６　ＨＭＸ粒度对推进剂低压段压强指数的影响　Ｆｉｇ．６　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｇｒａｎｕｌａｒｉｙｔ　ｏｆＨＭＸ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　ｏｆｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｎ　ｓｕｒｅ　从图５、图６可看出，固定配方中ＨＭＸ含量不变，　随着ＨＭＸ粒度增加，推进剂４、１７．５　ＭＰａ燃速降低，低　压段静态压强指数也呈降低趋势。　２．３燃烧性能调节剂对推进剂燃烧性能的影响　２．３．１胺类化合物对推进剂燃烧性能的影响　国内外学者　对胺类化合物、碳酸盐在丁羟推进　剂中进行了使用性能研究。研究结果表明，胺类化合　物、碳酸盐能够降低丁羟推进剂的燃速。考察了草酸　胺、草酰胺、草酸胺／ＣａＣＯ　（１：１）对推进剂燃烧性能　的影响，结果见图７、图８和表２。　表２胺类物质对推进剂压强指数的影响　ＴａｂＩｅ　２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｎｍｌｎｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｏｎ　ｈｔｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　压￣ｄＭＰａ　图７胺类物质对推进剂低压燃速的影响　ｉＦｇ．７　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ａｍｉｎｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　．．．——４９－－－——　

２０１８年２月　固体火箭技术　第４１卷　从图９、图１Ｏ、表３可看出：（１）配方中加入ＲＴＪ能　够显著降低推进剂４　ＭＰａ和１７．５　ＭＰａ燃速，随着配方　如　中ＲＴＪ含量增加，推进剂燃速降低；（２）配方中加入　ＲＴＪ推进剂高压段压强指数降低，但推进剂低压段压　譬　压强／ＩＶｉＰａ　图８胺类物质对推进剂高压燃速的影响　Ｆｉｇ．８　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｍｉｎｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　从图７、图８、表２可看出，推进剂配方中加入上述　物质只能小幅度降低推进剂４　ＭＰａ和ｌ７．５　ＭＰａ燃速，　同时提高了推进剂低压段和高压段压强指数。　２．３．２新型有机化合物对推进剂燃烧性能的影响　新型有机化合物ＲＴＪ、ＲＴＡ含有能吸附ＮＯ：和　Ｃ１０　的稠环，通过降低“嘶嘶”区内强氧化剂（ＮＯ：和　ＣＩＯ　）的百分含量，降低了“嘶嘶”区内氧化还原反应　的发生，从而降低了“嘶嘶”区的温度梯度，达到降低　推进剂燃速的目的。同时分子中含有能够抑制ＡＰ分　解的基团，提高了ＡＰ的分解温度，也达到了降低推进　剂燃速的目的。开展了ＲＴＪ、ＲＴＪ／ＲＴＡ对推进剂燃烧　性能的影响研究，结果见图９、图１０和表３。　表３　ＲＴｌＪ含量对推进剂压强指数的影响　Ｔａｂｌｅ　３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＲＴＪ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　６　Ｏ　一诗４　５　《４　０　２．５　图９　ＲＴＪ含量对推进剂低压燃速的影响　Ｆｉｇ．９　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆＲＴＪ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　一５Ｏ一　强指数增加。　一　９．０　８．５　７．５　６．Ｏ　压强／ＭＰａ　图１０　ＲＴＪ含量对推进剂高压燃速的影响　Ｆｉｇ．１０　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＲＴＪ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　将ＲＴＪ与ＲＴＡ进行组合，考察其相对含量（３／１、　１／１）对推进剂燃烧性能的影响，结果见图１１、图１２和　表４。　９压强／ＭＰ　图１１　ＲＴＪ／ＲＴＡ对推进剂低压燃速的影响　Ｆｉｇ．１１　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＲＴＪ／ＲＴＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　压强／ＭＰａ　图１２　ＲＴＪ／ＲＴＡ对推进剂高压燃速的影响　Ｆｉｇ．１２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＲＴＪ／ＲＴＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　从图１１、图１２、表４可看出：（１）ＲＴＪ／ＲＴＡ等量代　替ＲＴＪ，ＲＴＪ／ＲＴＡ制得的推进剂４、１７．５　ＭＰａ燃速略低　　９

２０１８年２月　代志高，等：单室双推力固体火箭发动机用ＮＥＰＥ低燃速推进剂的燃烧性能　第１期　从图１３、图１４、表５可看出，（１）固定降速剂的相　等量代替ＲＴＪ，对低压燃速、高压燃速不同程度的降　对含量，随着加入量增加，推进剂燃速降低，压强越高　低，随着压强增加，燃速降低幅度增大，ＲＴＪ／ＲＴＡ制得　推进剂燃速降低幅度越大，当加入量为５％时，推进剂　的推进剂３～８　ＭＰａ、１７．５～２２　ＭＰａ的静态压强指数低　４　ＭＰａ燃速为３．０８２　ｍｍ／ｓ，１７．５　ＭＰａ燃速为　于ＲＴＪ制得的推进剂３～８　ＭＰａ、１７．５～２２　ＭＰａ的静态　５．９９６　ｍｍ／ｓ；（２）固定组合降速剂的相对含量，随着加　压强指数，特别是推进剂高压段压强指数降幅较大；　入量的增加，推进剂低压段静态压强指数基本保持不　于ＲＴＪ制得的推进剂４、１７．５　ＭＰａ燃速；（２）ＲＴＪ／ＲＴＡ　（３）ＲＴＪ／ＲＴＡ（３／１）制得的推进剂低压段压强指数略　变，高压段静态压强指数降低，当加入量为５％时，低压　高于ＲＴＪ／ＲＴＡ（１／１）制得的推进剂低压段压强指数；　段静态压强指数为０．５３，高压段静态压强指数为０．４８。　ＲＴＪ／ＲＴＡ（３／１）制得的推进剂高压段压强指数低于　ＲＴＪ／ＲＴＡ（１／１）制得的推进剂高压段压强指数。　表４　ＲＴＪ／ＲＴＡ对推进剂压强指数的影响　Ｔａｂｌｅ　４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＲＴＪ／ＲＴＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　２．４降速剂ＲＴＪ／ＲＴＡ使用性能研究　２．４．１　ＲＴＪ／ＲＴＡ含量对推进剂燃烧性能的影响　固定降速剂Ｒ１１Ｊ／ＲＴＡ的相对含量（３／１），考察了　其加入量（外加）对推进剂静态燃烧性能的影响，结果　见图ｌ３、图ｌ４和表５。　压强／ＭＰａ　图１３　ＲＴＪ／ＲＴＡ加入量对推进剂低压燃速的影响　Ｆｉｇ．１３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆＲＴＪ／ＲＴＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　压强／ＭＰａ　图ｌ４　ＲＴＪ／ＲＴＡ加入量对推进剂高压燃速的影响　Ｆｉｇ．１４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆＲＴＪ／ＲＴＡ　ｏｎ　ｈｔｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　表５　ＲＴＪ／ＲＴＡ加入量对推进剂压强指数的影响　Ｔａｂｌｅ　５　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｒＪ／ＲＴＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔ　２．４．２　ＲＴＪ／ＲＴＡ作用机理分析　对ＡＰ、ＡＰ＋ＲＴＪ／ＲＴＡ（３／１）进行了ＤＳＣ分析，其　结果如图１５、图１６所示。　温度／ｏｃ　图１５　ＡＰ的ＤＳＣ曲线　Ｆｉｇ．１５　ＤＳＣ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ＡＰ　图１６　ＡＰ＋ＲＴＪ／ＲＴＡ的ＤＳＣ－ＴＧ曲线　Ｆｉｇ．１６　ＤＳＣ－ＴＧ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ＡＰ　ａｎｄ　ＲＴＪ／ＲＴＡ　从图１５、图ｌ６可看出，ＡＰ中混入ＲＴＪ／ＲＴＡ，ＡＰ　晶型转变峰基本保持不变，ＡＰ低温分解峰由３０４．４　ｏＣ　升高到３１２．１。【＝，升高了７．７℃，高温分解峰１￣３７１．２　

２０１８年２月　固体火箭技术　第４１卷　升高到４０８．１　ｏＣ，升高了３６．９　ｏＣ。ＡＰ中混入Ｒ　ｒＪ／　对ＡＰ的分解有抑制作用，导致推进剂燃速降低。　２．４．３动态燃烧性能的验证　参考文献：　航出版社，２００４．　防空导弹设计［Ｍ］．北京：中国宇　ＲＴＡ后ＡＰ低温、高温分解峰温度升高，说明ＲＴＪ／ＲＴＡ　［１］斯维特洛夫，戈卢别夫．［２］林小树，王宝山，金世学．双燃速固体发动机内弹道计算　根据上述研究结果，确定燃烧性能调节剂ＲＴＪ／　ＲＴＡ加入量为５％，ＲＴＪ／ＲＴＡ的相对含量为３／１，通过　方法［Ｊ］．固体火箭技术，１９９１，１４（４）：１２·ｌ８．　ＬＩＮ　Ｘｉａｏｓｈｕ，ＷＡＮＧ　Ｂａｏｓｈａｎ，ＪＩＮ　Ｓｈｉｘｕｅ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｉｎ－　ｔｅｍａｌ　ｂａｌｌｉｓｔｉｃ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｌｉｄ　ｒｏｃｋｅｔ　ｍｏｔｏｒｓ　ｗｉｔｈ　ｄｕａｌ　ＢＳＦ￣ｂ７５　ｍｍ发动机的装药和试车，验证了推进剂的动　态燃烧性能，结果见表６。　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｓｏｌｉｄ　Ｒｏｃｋｅｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９１，１４　（４）：１２·１８．　［３］　吴芳，王世英，庞爱民．ＮＥＰＥ推进剂燃烧性能研究概况　表６推进剂动态燃烧性能（ＢＳＦ￣７５　ｎｌｎ１）　Ｔａｂｌｅ　６　Ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ（ＢＳＥ　５咖）　从表６可看出，推进剂４　ＭＰａ动态燃速为　３．９０　ｍｍ／ｓ，１７．５　ＭＰａ动态燃速为８．９３　ｍｍ／ｓ；低压段　（３～８　ＭＰａ）动态压强指数为０．４９，高压段　（１４－２２　ＭＰａ）动态压强指数为０．４４，推进剂在实现低　燃速同时实现了较低的压强指数。　３结论　（１）通过合理调节配方中ＡＰ含量、固体组分粒度　以及添加高效的ＲＴＪ／ＲＴＡ降速剂，得到燃速和压强指　数低的高固体含量ＮＥＰＥ推进剂配方。　（２）配方中加入胺类化合物，只能小幅度降低推　进剂４　ＭＰａ和１７．５　ＭＰａ燃速，同时提高了推进剂低压　段和高压段压强指数；加入新型有机化合物ＲＴＪ能够　显著降低推进剂４　ＭＰａ和１７．５　ＭＰａ燃速，推进剂高压　段压强指数降低，但推进剂低压段压强指数增加。　（３）与配方中单独加入ＲＴＪ比较，加入等量的　ＲＴＪ／ＲＴＡ组合降速剂，推进剂４　ＭＰａ和ｌ７．５　ＭＰａ燃速　降低，同时推进剂高压段和低压段压强指数降低；随着　加入量的增加，推进剂低压段静态压强指数基本保持　不变，高压段静态压强指数降低。　（４）通过ＤＳＣ对ＲＴＪ／ＲＴＡ作用机理进行了初步　研究。研究表明，ＲＴＪ／ＲＴＡ提高了ＡＰ低温、高温分解　峰温，对ＡＰ的分解起到抑制作用，从而降低了推进剂　燃速。　一５２一　［Ｊ］．飞航导弹，２００３，２４（７）：５１—５５．　ＷＵ　Ｆａｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｓｈｉｙｉｎｇ，ＰＡＮＧ　Ａｉｍｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＮＥＰＥ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３，２４（７）：５１—５５．　［４］　张小平．复合燃速调节剂对ＮＥＰＥ推进剂高压燃烧性能的　影响［Ｊ］．固体火箭技术，２００７，３０（２）：１２８－１３１．　ＺＨＡＮＧ　Ｘｉａｏｐｉｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ—ｒａｔｅ　ｍｏｄｉｉｆｅｒｓ　ｏｎ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＮＥＰＥ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ　ｕｎｄｅｒ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｓｏｌｉｄ　Ｒｏｃｋｅｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，３０　（２）：１２８－１３１．　［５］Ｃｕｒｔｉｓ　Ｄ　Ｄ．Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｐｒｏｐｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｂｙ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｉｎ　ｈｉｇｈ　ｅｎｅｒｙｇ　ｓｏｌｉｄ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ［Ｐ］．ＵＳＰ　４６９３７６４，１９８７．　［６］张正中，曹芳洁，刘晓军，降低固体推进剂燃速研究进展　［Ｊ］．化学推进剂与高分子材料，２０１４，１２（３）：２５．２８．　ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇｚｈｏｎｇ，ＣＡＯ　Ｆａｎｇｊｉｅ，ＬＩＵ　Ｘｉａｏｊｕｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓｏｌｉｄ　ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ［Ｊ］．　Ｃｈｅｍｉｃｌａ　Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ＆Ｐｏｌｙｍｅｉｒｃ　Ｍａｔｅｒｉｌａｓ，２０１４，１２（３）：　２５．２８．　［７］杨立波，周瑞．复合降速剂对低燃速推进剂燃烧性能的影　响［Ｊ］．火炸药学报，２０１３，３６（６）：７０－７３．　ＹＡＮＧ　Ｌｉｂｏ．ＺＨＯＵ　Ｒｕｉ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ａ—　ｇｅｎｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｌｌｎａｔ　ｗｉｔｈ　ｌｏｗ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏ—　ｅｐｌｌｎａｔ，２０１３，３６（６）：７０—７３．　［８］　王芳，张小平，胡润芝，等．硝酸酯增塑聚醚高能推进剂高　压燃烧性能研究［Ｊ］．推进技术，２００４，２５（５）：４６９－４７２．　ＷＡＮＧ　Ｆａｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉａｏｐｉｎｇ，ＨＵ　Ｒｕｎｚｈｉ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｃｏｍ—　ｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｓｅ　ｏｆ　ｎｉｔｒａｔｅ　ｅｓｔｅｒ　ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｄ　ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ　ｐｒｏｐｅｌ—　ｌｎａｔｓ　ａｔ　ｈｉ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｆｏ　Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２００４，２５（５）：４６９－４７２．　［９］孙运兰，李疏芬，丁敦辉．复合推进剂中的降速剂［Ｊ］．推进　技术，２００５，２６（４）：３７６—３８０．　ＳＵＮ　Ｙｕｎｌａｎ，ＬＩ　Ｓｈｕｆｅｎ，ＤＩＮＧ　Ｄｕｎｈｕｎ．Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ　ｏｆ　ｌｏｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｕｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｐｒｏｐｅｌｌｎａｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｒｏ－　ｐｄｓｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，２６（４）：３７６—３８０．　（编辑：刘红利）