丁羟三组元推进剂15～60 MPa高压燃烧特性研究*

赵 海，罗桂莲，史良伟，吴 涛，邓安华，吕 龙

(1.湖北三江航天江河化工科技有限公司，宜昌 444200；2.中国科学院 上海有机化学研究所，上海 200032)

0 引言

固体火箭推进技术水平以提高发动机比冲和质量比为主要目标，而发动机的比冲主要取决于推进剂的能量性能。除采用高能推进剂之外，在采用丁羟等常规体系推进剂装药时，提高工作压强也是提升发动机能量性能的一条有效技术途径。与10 MPa相比，20 MPa时，丁羟推进剂的理论比冲可提升至少15 s，能量性能提升效果显著。高压发动机技术已在国外众多战术导弹中得到了应用，典型的如美国PAC-3发动机最高工作压强为20.5 MPa，SM-3型导弹第二级发动机工作压强据称已达到28 MPa，在研的“紧凑型动能导弹”(CKEM)的演示型号“超高速反坦克导弹”(HATM)据称最高达28.3 MPa[1]。国内亦开展了推进剂高压燃烧特性相关的研究。张春泰[2]采用小型试验发动机对少烟丁羟推进剂高压燃烧性能进行研究，发现在17～18 MPa以上压强时存在燃速突变现象。刘中兵等[3]对丁羟三组元和四组元推进剂在2～20 MPa平均压强范围内的燃烧特性进行了实验研究，发现丁羟三组元推进剂在压强超过20 MPa后压强指数趋近于1，发动机无法正常工作。苏昌银等[13]初步开展了低铝粉含量的HMX/HTPB推进剂高压燃烧性能研究，最高压强达47 MPa，但无压强指数相关具体数据和分析。

常用的压强指数调节剂，如亚铬酸铜、氟化钙、碳酸钙、有机钙盐、五氧化二钒、铬酸盐、N，N’-乙撑双水杨叉亚胺络铜、二茂铁衍生物、高氮化合物等，在小于20 MPa时，对丁羟推进剂具有较好的降压强指数效果，压强更高时降压强指数效果不佳[9-12]。……