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固体火箭发动机设计:推进剂选用与应用

【摘要】:以上是选择推进剂的一般原则。改性双基推进剂的特点及应用:①优异的能量特性;②燃速较高,调节范围大;③低温力学特性较差,但加入交联剂可以得到改进。例如,民兵导弹Ⅰ、Ⅱ的第三级,北极星导弹A1、A 2的第二级,海神导弹的第二级等都采用改性双基推进剂。

以上是选择推进剂的一般原则。除此以外,在选择推进剂时还可能提出无烟、使微波衰减小、易于点燃等要求。必须指出,每一种推进剂都难以同时满足上述全部要求,只能根据主要要求来选择推进剂。例如,对于需求量大的各种小型导弹和野战火箭,生产经济性要求往往是考虑的主要因素。

不同推进剂的特点及应用如下:

双基推进剂的特点及应用:①可连续、大量生产;②机械强度高;③火焰温度低;④长期贮存有良好的安定性;⑤对潮湿环境不敏感;⑥性能再现性好。因此在各种小型发动机和野战火箭上得到了最广泛的应用。

复合推进剂的特点及应用:①能量特性比较高,实际比冲目前达到2 200~2 600 N·s/kg,密度在1.75 g/cm3左右;②可直接浇铸在燃烧室壳体内,因而能够制造出大直径的药柱;③燃速可以在较宽的范围内调节;④火焰温度比双基推进剂高,但比改性双基推进剂低100~200 K,易于解决原料问题;⑤压强指数和温度系数都较低,使发动机在不同使用温度下性能变动小;⑥临界压强低使燃烧室压强低,壳体轻;⑦推进剂在低温下仍有相当好的力学特性等。因此,它在各类战术导弹和远程战略导弹上获得了广泛的应用。

改性双基推进剂的特点及应用:①优异的能量特性;②燃速较高,调节范围大;③低温力学特性较差,但加入交联剂可以得到改进。因此,它适用于环境温度可以控制的战略武器上,特别是用于多级火箭的后面级发动机上。例如,民兵导弹Ⅰ、Ⅱ的第三级,北极星导弹A1、A 2的第二级,海神导弹的第二级等都采用改性双基推进剂。

若在装药设计时发现所选推进剂的能量特性、内弹道特性或力学特性不能满足设计要求时,还需要重新选择推进剂。