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降速剂及其作用位点对丁羟四组元推进剂燃烧性能的影响规律
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作者 许睿轩 张皓瑞 +3 位作者 薛智华 史良伟 吕龙 严启龙 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期229-236,I0004,共9页
为研究降速剂对丁羟四组元推进剂燃烧性能的影响规律,将典型季铵盐和金刚烷衍生物两种高效降速剂引入核壳结构铝基复合颗粒Al@HMX和AP@Al,使其分别作用于HMX颗粒内部和AP颗粒表面,制备了4种含降速剂的铝基复合颗粒(Al/A@HMX,Al/B@HMX,AP... 为研究降速剂对丁羟四组元推进剂燃烧性能的影响规律,将典型季铵盐和金刚烷衍生物两种高效降速剂引入核壳结构铝基复合颗粒Al@HMX和AP@Al,使其分别作用于HMX颗粒内部和AP颗粒表面,制备了4种含降速剂的铝基复合颗粒(Al/A@HMX,Al/B@HMX,AP@Al/A和AP@Al/B);采用扫描电子显微镜对样品形貌进行了表征;采用高速红外相机拍摄推进剂燃烧过程的火焰红外照片,并对推进剂的爆热、密度、点火延迟时间和燃速进行了测试。结果表明,加入惰性降速剂会导致推进剂爆热降低,而Al@HMX复合颗粒能部分抵消这一现象,使推进剂爆热值增加了338 J/g;降速剂能够抑制AP和HMX的热分解过程,使达到AlO辐射峰值前维持低强度的“平台段”;而引入Al@HMX后,推进剂的点火延迟时间比基础配方减小49.4%;在10~20 MPa范围内两种降速剂均能有效降低推进剂燃速,在此基础上采用Al@HMX可使含季铵盐丁羟四组元推进剂20 MPa下的燃速降低7.1 mm/s(38.4%),压强指数降至0.25;当降速剂作用于AP表面时,含质量分数1%季铵盐的推进剂在20 MPa下燃速可降低5.0 mm/s(27.3%)。 展开更多
关键词 物理化学 固体推进剂 降速剂 铝基复合燃料 点火延迟 燃烧性能 丁羟四组元推进剂 声共振
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降速剂及其作用位点对三组元推进剂燃烧性能的影响规律研究
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作者 许睿轩 薛智华 +3 位作者 张皓瑞 史良伟 吕龙 严启龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期180-188,共9页
针对两种典型季铵盐和金刚烷衍生物降速剂,研究了其作用位点对推进剂点火燃烧性能的影响。基于两种不同结构的Al@AP和AP@Al复合颗粒,将降速剂分布在不同作用位置:即AP颗粒内部和表面。利用扫描电子显微镜(SEM-EDS)和计算机断层扫描(CT)... 针对两种典型季铵盐和金刚烷衍生物降速剂,研究了其作用位点对推进剂点火燃烧性能的影响。基于两种不同结构的Al@AP和AP@Al复合颗粒,将降速剂分布在不同作用位置:即AP颗粒内部和表面。利用扫描电子显微镜(SEM-EDS)和计算机断层扫描(CT)等技术对所制备复合颗粒微观形貌和结构进行表征,研究了降速剂对推进剂爆热、点火延迟和燃烧性能的影响。惰性降速剂的加入会使得推进剂爆热值降低,但Al@AP复合颗粒的高反应活性能部分抵消这一现象。与机械混合方式相比,当降速剂作用于AP表面时能明显延缓推进剂点火过程,其中金刚烷衍生物能使推进剂点火延迟时间增加至420 ms,比基础配方增加了192%。在基体中直接加入降速剂可以有效降低推进剂燃速,但其降压强指数效果有限。铝基复合颗粒和降速剂的共同作用能显著降低推进剂的高压燃速和压强指数:当作用位置在AP内时,两种降速剂使推进剂1~20 MPa内压强指数从基础配方的0.45分别降低至0.20和0.33,同时可使10~20 MPa压强指数分别减小了48%和49%。 展开更多
关键词 固体推进剂 降速剂 铝基复合颗粒 点火延迟 燃烧性能
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HTPB推进剂用季铵盐高效降速剂研究
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作者 史良伟 吴亚明 吕龙 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期842-847,共6页
低燃速、高比冲端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂是先进固体火箭发动机发展的重要方向,针对HTPB推进剂用传统降速剂的降速效率不高,且容易造成推进剂能量损失等问题,设计合成了以NF_(2)SO_(3)^(-)、CF_(3)SO_(3)^(-)、BF4-、ClO_(4)^(-)为阴... 低燃速、高比冲端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂是先进固体火箭发动机发展的重要方向,针对HTPB推进剂用传统降速剂的降速效率不高,且容易造成推进剂能量损失等问题,设计合成了以NF_(2)SO_(3)^(-)、CF_(3)SO_(3)^(-)、BF4-、ClO_(4)^(-)为阴离子的含有长链烷基的新型季铵盐降速剂。对这些降速剂进行了SEM和DSC表征、燃速测试及量子化学计算,研究了它们抑制高氯酸铵(AP)分解和降低HTPB推进剂燃速的作用规律,探讨了高氯酸根季铵盐的降速机理。结果表明,这些季铵盐降速剂对AP的热分解均具有一定的抑制作用,与添加相同含量(1%)草酸铵的推进剂燃烧性能相比,它们的降速幅度提升均超过4.5%,降速效果最好的BPE-1524CD的降速幅度提升达到10.43%;在相同燃速条件下,添加BPE-1524CD降速剂的推进剂燃烧残渣比添加草酸铵的降低了50%,比冲提高了10~20 N·s/kg;三种高氯酸根季铵盐降速剂均易吸附于AP表面,由它们调控的HTPB推进剂的燃速与这些降速剂的导热系数有正相关性。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 高效降速剂 高氯酸根季铵盐
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丁羟三组元推进剂15~60 MPa高压燃烧特性研究 被引量:2
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作者 赵海 罗桂莲 +3 位作者 史良伟 吴涛 邓安华 吕龙 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期806-810,共5页
采用ϕ112 mm发动机、定容燃烧器实验方法,研究了含季铵盐(YZ⁃1)、有机钡盐⁃季铵盐复配物(BS⁃1/YZ⁃1)的丁羟三组元推进剂在15~60 MPa压强区间的燃烧特性。结果表明,YZ⁃1和BS⁃1/YZ⁃1均能使丁羟三组元推进剂在16~25 MPa压强区间下稳定燃烧... 采用ϕ112 mm发动机、定容燃烧器实验方法,研究了含季铵盐(YZ⁃1)、有机钡盐⁃季铵盐复配物(BS⁃1/YZ⁃1)的丁羟三组元推进剂在15~60 MPa压强区间的燃烧特性。结果表明,YZ⁃1和BS⁃1/YZ⁃1均能使丁羟三组元推进剂在16~25 MPa压强区间下稳定燃烧;添加BS⁃1/YZ⁃1时的动态压强指数n(0.279)比YZ⁃1的(0.434)更低;采用定容燃烧器法,测得了15~60 MPa压强区间的燃烧性能,添加YZ⁃1时,最大压强指数为0.99(32~33 MPa),并在49~52 MPa压强区间出现了短暂的“平台”燃烧区(n<0.2),添加BS-1/YZ⁃1时,最大压强指数为0.87(31~32 MPa)。仅含YZ⁃1的推进剂无法保障发动机在30 MPa以上的稳定燃烧,在压强超过30 MPa时,含BS⁃1/YZ⁃1的推进剂具有稳定燃烧的潜力。文中研究结果对15~60 MPa超高压强发动机的设计具有较强的指导意义。 展开更多
关键词 丁羟推进剂 燃烧特性 高压 有机钡盐 季铵盐
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