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推进剂配方检测

发布时间:2015-12-23 10:43:36 来源:医科毒理安全评价中心 浏览:742次

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推进剂配方检测

 推进剂又称推进药,有规律地燃烧释放出能量,产生气体,推送火箭和导弹的火药。
   推进剂具有下列特性:①比冲量高;②密度大;③燃烧产物的气体(或蒸气)分子量小,离解度小,无毒、无烟、无腐蚀性,不含有凝聚态物质;④火焰温度不应过高,以免烧蚀喷管;⑤应有较宽的温度适应范围;⑥点火容易,燃烧稳定,燃速可调范围大。⑦物理化学安定性良好,能长期贮存;⑧机械感度小,生产、加工、运输使用中安全可靠;⑨经济成本低、原料来源丰富;⑩若为固体推进剂,还应该有良好的力学性质,有较大的抗拉强度和延伸率。常用的推进剂主要有固体、液体两种,少量固液混合体也在试用。
   介于双基和复合中间类型的火药。又称复合双基火药、复合改性双基推进剂或改性双基推进剂。利用双基火药胶包覆固体粒子如固体炸药、固体氧化剂、金属粉等组成推进剂主体,并含有少量附加物如催化剂、安定剂等形成聚集态为异相的固体推进剂。它可用于军事和空间的火箭发动机。
由于双基推进剂的能量较低,且用挤压法难以制造正规药柱,因而人们探索改进途径。1944年美国解决了双基推进剂的铸装方法,50年代又在浇铸双基推进剂基础上加入无机氧化剂,如过氯酸铵和金属燃料(铝粉)等从而制出了复合双基推进剂。中国也于1958年制造了复合双基推进剂。复合双基推进剂的主要组分是硝化棉、硝化甘油、过氯酸铵和铝粉等。
复合双基推进剂的理论比冲量可达2600N·s/kg,密度可达1.8g/cm,其他性质介于双基和复合推进剂间。
复合双基推进剂的制造工艺可分为两步。第一步先把原料制成复合双基浇铸药粒(1mm大小);第二步再把浇铸药粒制成正规柱体推进剂。浇铸药粒的制造又分挤压法和悬浮法两种,与上法相对应的成型柱体的方法为铸粒法和配浆法。由于配浆法优点较多,当前实际中多采用此法。它的成型原理和双基推进剂用的配浆浇铸法是一样的只是在配制浇铸液浆时,把氧化剂过氯酸铵或猛炸药,如黑索今、金属燃料(如铝粉)等,与药粒一起混拌均匀再与配制的溶剂液混合,拌匀配成浇铸液浆,进行浇铸,即成为产品药柱。
   虽然液氢有很高的Isp,其密度低是一个重要的缺点:每公斤氢占地的体积是密集燃料(如煤油)7倍多。 这不仅对贮槽设施不利,而且油箱的管道和燃油泵,需要原来体积和重量的7倍。(引擎的oxidiser一侧和渣当然不受影响)这使得航天器的干质量要高得多,所以使用液氢比起预想的不是这么有效。事实上,一些致密碳氢化合物/液氧推进剂组合具有较高的性能同时,干重的不利也包括在内。
由于较低的Isp, 密集推进剂运载火箭,具有更高的起飞质量,但这并不意味着一个成比例的高成本,相反,航天器很可能较终更便宜。液氢生产和储存是相当昂贵的,并在航天器的设计和制造带来许多实际困难。
由于较高的整体重量,密集燃料运载火箭必然要求更高的起飞推力,但它携带推力的能力要一直持续到达轨道这一点再加上更好的推力/重量比,这意味着密集燃料的航天器达到轨道早些时候,从而尽量减少重力阻力造成的损失因此,这些航天器的有效delta-v要求减少了。
但是,液氢给予明确的优势,整体重量需要较小;例如土星V飞行器在它的末级使用液氢;降低了重量,这意味着使用密集燃料的第一级可成比例的缩小,节省不少钱,
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