卡托辛和亚铬酸铜对HTPB复合固体推进剂燃烧性能的影响

发布时间：2021-03-26 04:29

　　设计了以卡托辛和亚铬酸铜为燃速催化剂的HTPB/AP/Al复合固体推进剂,研究两种催化剂以及两种催化剂复配对推进剂燃烧性能的影响,同时调节AP粒度级配研究其对推进剂燃烧性能的影响。结果表明,卡托辛在3～22MPa的宽压力平台下可以提高燃速,高压段增幅最大为28. 7%,卡托辛含量从0增加到1. 0%时,压力指数从0. 35降到0. 20。卡托辛和亚铬酸铜不同配比降低压力指数的作用不同,卡托辛对燃速的催化效果优于亚铬酸铜。细粒度AP增加使燃速大幅增加,但超过25%后压力指数也有所增加。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

卡托辛微量变化推进剂p-u曲线

为了详细研究卡托辛对HTPB复合固体推进剂燃烧性能的影响，研究了不同含量卡托辛对推进剂燃烧性能的影响。燃烧性能测试结果见表3，由表3的数据作出图2。从表3数据和图2可以看出，随着卡托辛含量的增加，推进剂燃速逐渐增大。推进剂燃速在低压段最大增幅为20.4%，在中压段最大增幅为24.9%，在高压段最大增幅为28.7%。表3中数据处理结果还表明，当卡托辛含量从0增加到1.0%时，在3～22 MPa的宽压力平台下推进剂燃速压力指数从0.35降低到0.2，之后卡托辛含量继续增加，压力指数在0.25上下波动。其影响机理可能为:卡托辛受热分解氧化成许多分子大小的Fe CO3,Fe CO3加速了AP燃烧过程中的气相分解反应，使AP迅速分解，提高推进剂燃速;随着卡托辛含量的进一步增大，其导致的气相区反应速度大大增加，减弱了因压强升高时气相区反应速度的增长幅度，减弱了AP推进剂燃速对压强变化的敏感程度，故压力指数变化不大[17-18]。

研究表明，催化剂复配技术对改善推进剂燃烧性能有显著效果[19-20]，本研究采用卡托辛和亚铬酸铜不同配比作为催化剂，以得到良好的催化效果。固定催化剂含量不变，改变卡托辛和亚铬酸铜配比，研究卡托辛和亚铬酸铜复配对推进剂燃烧性能的影响。燃烧性能测试结果见表4，由表4的数据作出图3。从表4数据和图3可以看出，当配方中添加了亚铬酸铜和卡托辛后，随着卡托辛含量逐渐增加，推进剂燃速逐渐增大，压力指数均小于无卡托辛含量(配方编号A-0)和卡托辛含量2.0%(配方编号A-4)时的压力指数，说明卡托辛与亚铬酸铜有协同效应，不同配比有降低压力指数的作用。配方编号A-4的燃速明显高于配方编号B-1的燃速，说明卡托辛对燃速的影响要优于亚铬酸铜。

【参考文献】：
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本文编号：3100951