舞蹈治疗这门学科综合了人体表情艺术学、心理治疗学和动作分析学。和西方将舞蹈治疗大量运用在临床环境中相比，以中国为代表的一些国家，正以一种开放的创新的态度和途径来学习、接受和应用这一来自西方的心理治疗模式。2002年，在中国舞蹈治疗协会中注册的舞蹈治疗师不到10名。因此，无论是通过传统的心理治疗方法，还是新的治疗方法——舞蹈治疗来提高国民健康水平，都是一项艰巨而又迫切的任务。......
2023-11-19
液体推进剂的应用与研究进展
【摘要】：与此相比，煤油、四氧化二氮、硝酸等可在常温下以液体状态长时间储藏的燃料称为可储藏性推进剂。某种组合可以自燃并持续燃烧反应，把这种组合称为自燃性推进剂。
推进剂是火箭的燃料和氧化剂的统称。火箭发动机的开发初期，研发了多种液体推进剂，早期的洲际弹道导弹（ICBM）多使用液体推进剂火箭。但近来洲际弹道导弹（ICBM）几乎都使用储存性良好和发射准备时间较短的固体推进剂火箭。
1.推进剂类型
液体推进剂的类型通常分为仅使用一种的单一推进剂、使用燃料和氧化剂两种的二元推进剂和使用三种以上的三元推进剂，但大部分使用二元推进剂。另外，根据装载状态不同，分为储藏性推进剂和极低温推进剂，以点火方式分为自然着火推进剂和强制点火推进剂。在此部分主要对单一推进剂和二元推进剂进行说明。
（1）单一推进剂 单一推进剂多使用过氧化氢（H2O2）、肼（N2H4），此外还有环氧乙烷（C2H4O）、硝基甲烷（CH3NO2）、过氧化氢与乙醇的混合物等。这些均为自燃性很强的物质，主要使用催化剂产生化学反应获得推力。
单一推进剂火箭发动机虽然供给系统较简单，但推进剂性能低，因此主要使用在不是火箭主发动机的控制火箭或人造地球卫星上。单一推进剂的特性见表13-7。
表13-7 单一推进剂的特性
过氧化氢推进剂从在V-2发动机上使用开始到20世纪60年代应用较广泛，但存在储藏中缓慢分解持续增加燃料箱内的压力以及被水稀释的量增加的问题。压力上升导致燃料箱的设计变复杂，被水稀释会导致性能降低。
肼在稳定的化学物质中具有较高的比推力，从全局上表现较为良好的物理特性，但存在点火较难的缺陷。早期在肼燃料中添加四氧化二氮（N2O4）起动助燃剂（Start slug）进行点火燃烧，所有“徘徊者”（Ranger）、“水手2”（Mariner 2）和“水手4”均使用了肼/起动助燃剂系统。但使用起动助燃剂会使系统较为复杂，另外单一推进剂的最大优点是不使用氧化剂，但使用起动助燃剂必须使用氧化剂。
（2）二元推进剂 目前大部分的液体推进剂火箭发动机采用把燃料和氧化剂各自独立供给的二元推进剂系统。罗伯特·戈达德博士最初设计的火箭是使用煤油和液氧推进剂的二元推进剂系统。二元推进剂燃料有RP-1（煤油）、肼、氢气（LH2）、不对称二甲肼[UDMH，（CH3）2NNH2]、甲肼（MMH，CH3NHNH2）、三氟化氯（CIF3），氧化剂有液氧（LOX）、四氧化二氮（N2O4）、硝酸（HNO3）。
第二次世界大战后，美国对火箭的研究开始初期，把煤油这种燃料命名为RP-1（火箭推进剂1）并作为首选燃料使用，氧化剂因液氧在野战等环境下不易储存，因此选择使用了易储存的硝酸（HNO3）。但从20世纪60年代初开始，腐蚀性低的四氧化二氮（N2O4）开始作为首选燃料使用。作为二元推进剂燃料研究最多的是肼和不对称二甲肼（UDMH）。肼虽然不太稳定，但比推力Is较高。
美空军的运载火箭项目最终选择的是把肼与不对称二甲肼（UDMH）以50：50比例混合的物质航空肼50，此混合燃料最初使用在大力神Ⅱ上。其后，开发了储存容易并具备航空肼50物性的甲肼（MMH）燃料并开始首选使用。
美国宇航局（NASA）因运载火箭的需要开发了使用氧气/氢气推进剂的土星系列（土星I、1B、5-阿波罗、5-太空实验室）。其后，在航天飞机上也开始使用此推进剂组合。之后虽然对氟氧化剂和三氟化氯等衍生产品持续进行了研究，但因氟在金属燃料箱中储存困难，最终以失败告终。
二元推进剂中的液氧（LOX）、液氢（LH2）、氟（F2）在非常低的温度下液化，因此称为低温物或低温推进剂。这些推进剂在储藏时需要对燃料箱进行绝热保护，以尽可能减小蒸发损失，并需要对蒸发气体采取安全措施。与此相比，煤油、四氧化二氮、硝酸等可在常温下以液体状态长时间储藏的燃料称为可储藏性推进剂。
2.液体推进剂的混合比和性能
二元推进剂中根据燃料和氧化剂的类型具有多种组合方式。某种组合可以自燃并持续燃烧反应，把这种组合称为自燃性推进剂。如，不对称二甲肼（UDMH）或甲肼（MMH）与四氧化二氮（N2O4）或硝酸（HNO3）的混合物，以及H2-F2等的组合具有自燃性质。此外，为了推进剂混合后开始燃烧反应需要点火装置，为了防止因自燃延迟导致的爆炸性燃烧，通常对自燃性推进剂也配备点火装置。
二元推进剂的混合比（质量比）rm定义为氧化剂质量mo与燃料质量mf之比，即
推进剂总流量为
，因此氧化剂和燃料的质量表示为
另外，二元推进剂首选以平均密度高为条件，设定氧化剂密度为ρo，燃料的密度为ρf，混合比为rm，二元推进剂的平均密度ρm表示为
密度比推力Is，d定义为平均密度与比推力之积，即
Is，d=ρmIs （13.99）
密度比推力是考虑了火箭推进剂燃料箱所需容积的参数，对飞行性能影响非常大的要素。二元推进剂的混合比有时也以容积比表示。
通常，推进剂性能以特征排气速度c*或比推力Is等表示。这些参数在燃烧气体的温度为Tf、平均分子量为Mm时，与
成正比。虽然从此方面来看燃烧气体的温度越高越好，但实际上因不完全燃烧、燃烧气体的热裂解等，推进剂的化学能要全部转换为热能是不可能的。通常，Tf/Mm在浓混合气状态达到最大，此时的混合比就是性能上的最佳混合比。二元推进剂中最佳混合比并不是燃烧气体达到最高的理论混合比附近，而是在燃烧气体中低分子量成分含量较多的浓混合比。目前正在使用中的推进剂混合气体，每1kg质量发热量为3200～5500kJ/kg。二元推进剂的组合性能见表13-8。
表13-8 代表性的二元推进剂组合性能
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