• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.特性
  • 4.组成成分
  • 5.推进剂选择
  • 6.分类
  • 6.1.固体推进剂
  • 6.2.液体推进剂
  • 7.推进剂密度
  • 8.参考资料

推进剂

推进剂又称推进药,是一类在燃烧时能迅速产生大量高温气体的化学物质,可用来发射枪炮的弹丸、火箭和导弹等发射体。

推进剂与炸药、燃料相似,它们都能通过燃烧提供能量;但燃烧时的条件不同,燃料燃烧时需要有空气和氧气助燃,而推进剂和炸药则不需要。

基本信息

  • 中文名

    推进剂

  • 外文名

    propellant

  • 别称

    推进药

  • 作用

    规律燃烧产生气体推送火箭等

特性

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。

组成成分

除氧化剂外,复合推进剂中的其他组分包括金属铝粉、粘合剂、固化剂、增塑剂、键合剂、防老剂、安定剂、燃速调节剂、固化催化剂、工艺助剂等。与氧化剂相比.其他组分在复合推进剂中的含量相对较小,因此,准备工作相对较为简单,归纳起来包括以下几个方面:

1)检验原材料指标是否符合要求。

2)过筛去除异物与杂质。固体组分如硝胺炸药等需过20目筛以去除异物。液体组分一般用双层纱布过滤.粘合剂可采用钢板筛进行过滤。

3)烘干水分或对原材料进行预烘。草酸铵降速剂可参照细氧化剂进行粉碎和烘干。用量较多的原材料如氧化剂、铝粉、粘合剂等,使用前一般需在混合温度下预烘12 h以上。

推进剂选择

设计火箭弹时一般都选用已经定型生产的推进剂。从火箭弹设计角度出发,对选择的推进剂有以下要求:

(1)能量尽量高,即推进剂的比冲尽量大。

(2)推进剂在燃烧室内正常燃烧的临界压强尽可能低。有利于减轻燃烧室的质量,提高火箭弹的速度与射程。

(3)压强温度系数小。燃烧室壳体是以高温最大压强设计其强度的,过大的压强温度系数会使低温和常温时强度储备过大,从而增加消极质量;压强温度系数小,可使高、低温压强差别小,对保证低温正常燃烧也有好处。

(4)具有良好的力学性能。在储存期内和使用环境条件下,推进剂的抗拉强度、伸长率和弹性模量应满足在储运和使用过程中结构完整性的要求,不产生过大的变形。对于贴壁浇药,一般要求推进剂具有较大的伸长率;而对于端面燃烧的实心自由装填药柱则要求推进剂具有较大的模量。

(5)物理化学安定性好,冲击摩擦感度小,可长期储存和安全运输。

(6)经济性好.原材料有稳定来源。生产工艺性好,适于大批生产。

分类

固体推进剂

推进剂

20世纪前,黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂。1888~1889年发明的双基火药在第二次世界大战前,主要用作火炮发射药。1930年后,英、德两国将此类双基火药挤压成管状,用作战术火箭的推进剂。1944年美国创制双基推进剂铸装成型法,将双基推进剂用于中程导弹。1940年创制第一代沥青、过氯酸钾复合推进剂,为固体推进剂的发展提供新的途径。1947年,研制出第二代聚硫橡胶、过氯酸铵、铝粉复合推进剂。50年代,又相继创用高分子胶粘剂聚氯乙烯、聚氨酯、聚丁二烯-丙烯酸、聚丁二烯-丙烯酸-丙烯腈、端羧基聚丁二烯和1962年创用端羟基聚丁二烯,制成固体推进剂,比40年代的复合推进剂的性能有所提高至今仍被广泛应用。