[發(fā)明專(zhuān)利]一種平臺(tái)燃燒的高燃速推進(jìn)劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110063148.X
• 申請(qǐng)日: 2021-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112898106B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐愛(ài)民;肖金武;代志龍;張運(yùn)剛;楊伯涵;張先瑞;陳濤;黃凌;李建華;王園園;劉建紅;王銳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C06B33/12
• 分類(lèi)號(hào): C06B33/12;C06B33/06;C06B23/00;C06B21/00;C06D5/06
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發(fā)明涉及一種平臺(tái)燃燒的高燃速推進(jìn)劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：粘合劑體系：10～15％；燃料：14～18％；輔助燃料：2～5％；氧化劑：65～70％；燃燒調(diào)節(jié)劑：0.5～3％：性能調(diào)節(jié)劑：0.5～2％；其中，燃燒調(diào)節(jié)劑包括主體燃燒調(diào)節(jié)劑，主體燃燒調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸鐵，本發(fā)明還提供了一種平臺(tái)燃燒的高燃速推進(jìn)劑的制備方法。本發(fā)明的高燃速推進(jìn)劑具有壓強(qiáng)指數(shù)低、理論比沖高、力學(xué)性能優(yōu)的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種平臺(tái)燃燒的高燃速推進(jìn)劑及其制備方法。

背景技術(shù)

固體推進(jìn)劑的燃速壓強(qiáng)指數(shù)是表征固體推進(jìn)劑燃燒穩(wěn)定性的一個(gè)重要標(biāo)志，一般戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，都需要固體推進(jìn)劑具有低的壓強(qiáng)指數(shù)，這樣可以減小推進(jìn)劑在燃燒過(guò)程中對(duì)壓強(qiáng)的依賴(lài)性，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性，在一定的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壓強(qiáng)范圍內(nèi)，壓強(qiáng)指數(shù)低至 0～0.2之間的推進(jìn)劑稱(chēng)為平臺(tái)推進(jìn)劑，上世紀(jì)七八十年代，西方國(guó)家就大量采用雙基平臺(tái)推進(jìn)劑應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，美國(guó)“陶”式重型反坦克導(dǎo)彈增速發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥采用的就是一種高壓平臺(tái)雙基推進(jìn)劑。法國(guó)“響尾蛇”地空導(dǎo)彈R440發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥也使用了一種高壓平臺(tái)無(wú)煙雙基推進(jìn)劑。其他如法、德合制的“米蘭”反坦克導(dǎo)彈，法國(guó)的“阿克拉”反坦克導(dǎo)彈和英國(guó)的“威基特蘭”和“斯維費(fèi)尼”反坦克導(dǎo)彈等，均采用單室雙推力發(fā)動(dòng)機(jī)，它們也有可能使用在高壓下具有平臺(tái)燃燒效應(yīng)的雙基推進(jìn)劑。目前丁羥推進(jìn)劑的研究在美國(guó)已經(jīng)步入成熟，正在向高性能發(fā)展，改善丁羥推進(jìn)劑的燃燒性能就是其中一種研究方向，平臺(tái)推進(jìn)劑的低壓強(qiáng)指數(shù)特性使得其在丁羥體系中得到了很好的應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)王桂蘭，趙秀媛等人使用新型燃速添加劑EM503和組合添加劑 EMT，使燃速為5～7mm/s左右的丁羥推進(jìn)劑得到良好的平臺(tái)效應(yīng)。

冉秀倫，楊榮杰等人對(duì)HTPB/AP/Al復(fù)合推進(jìn)劑燃速降速劑進(jìn)行了研究，推進(jìn)劑配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))：HTPB，8.7％；AP，67.5％；Al，16.5％； DOS，3.4％；降速劑，3.0％；其他，0.9％，結(jié)果顯示，含季銨鹽與碳酸鹽組合降速劑的推進(jìn)劑配方在3.45～12.17MPa壓強(qiáng)范圍、3.81～4.85mm/s燃速范圍內(nèi)的壓強(qiáng)指數(shù)為0.2，達(dá)到了平臺(tái)推進(jìn)劑水平。

曹新富，何耀東等人研究了納米碳酸鹽催化劑對(duì)AP/Al/HTPB推進(jìn)劑的燃速壓強(qiáng)指數(shù)等的影響。結(jié)果表明：納米催化劑對(duì)推進(jìn)劑在高壓強(qiáng)段 (10～18MPa)和低壓強(qiáng)段(4～10MPa)的燃燒性能的影響差別較大，在5.41～8.21mm/s燃速范圍內(nèi)壓強(qiáng)指數(shù)都能降低到0.2以下，均達(dá)到平臺(tái)推進(jìn)劑水平。

但是目前還未見(jiàn)對(duì)高燃速(大于20mm/s)平臺(tái)推進(jìn)劑的報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的弊端，本發(fā)明提供了一種綜合性能良好、具有平臺(tái)燃燒特性的高燃速推進(jìn)劑。

采用了如下技術(shù)方案：

一種平臺(tái)燃燒的高燃速推進(jìn)劑，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

粘合劑體系：10～15％；

燃料：14～18％；

輔助燃料：2～5％；

氧化劑：65～70％；

燃燒調(diào)節(jié)劑：0.5～3％：

性能調(diào)節(jié)劑：0.5～2％；

其中，所述燃燒調(diào)節(jié)劑包括主體燃燒調(diào)節(jié)劑，所述主體燃燒調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸鐵。

進(jìn)一步的，所述燃燒調(diào)節(jié)劑還包括輔助燃燒調(diào)節(jié)劑，所述輔助燃燒調(diào)節(jié)劑為三氧化二鐵、四氧化三鐵、卡托辛、亞鉻酸銅和正辛基二茂鐵中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述粘合劑體系包括粘合劑、固化劑、增塑劑和鍵合劑；

所述粘合劑為端羥基聚丁二烯；