某单室双推力发动机串联装药固体推进剂界面力学性能分析

何 娜，张维海，乔小平，姜恩周，苗春云，张宇轩，任 蕊，宁二强，赵文婷，余 恒

(西安北方惠安化学工业有限公司，西安 710302)

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将两种不同燃速、不同能量的推进剂径向同心或轴向串联浇注工艺应用于单室双推力发动机装药中，可使导弹发动机实现发射、增速、续航和末加速等复杂推力的输出和转换，并具有发动机结构、推力调节方便和能量输出灵活等特点，可显著提高发动机综合性能[1-2]。单室双推力发动机装药一般分为助推级推进剂和续航级推进剂两部分。助推级推进剂需要完成发动机的发射和加速任务，所需装药燃速较高。续航级推进剂主要完成发动机的续航任务，所需装药的燃速较低。复合固体推进剂实现燃速特性的关键是在配方中应用有效的燃速调节剂。燃速高则需要推进剂采用更多的细粒度氧化剂或正燃速调节剂；低燃速一般采用负燃速调节剂；燃速调节剂的加入可能会造成推进剂混合工艺恶化现象，给推进剂的浇注成型带来困难，这些情况都会影响到推进剂力学性能稳定性，进而影响装药武器使用的安全可靠性[3-7]。

助推级和续航级推进剂间不同的固体含量和填料级配等因素对其界面粘结性能具有很大的影响。推进剂组分在界面之间的扩散和相互作用，导致界面处的力学性能发生变化，这会直接影响装药结构的完整性、推力和内弹道性能。单室双推力固体火箭发动机采用串联式两级装药，两种推进剂的界面力学性能一般会低于两种推进剂中性能较低的状态，各级推进剂性能差距越大，界面粘结性能就越差，甚至出现界面未完全固化，产生界面软层现象[8]。……