7.1.1 A3增塑复合推进剂体系

7.1.1 A3增塑复合推进剂体系

表7-2、表7-3是分别以A3作增塑剂,Al含量分别为5%、10%,推进剂能量特性随AP、RDX变化的计算结果。可以看出,表7-2、表7-3中燃烧产物平均相对分子质量、氧平衡值(OB)随RDX含量增加而单调下降。

表7-2 A3增塑BAMO-r-THF推进剂能量性能(Al含量5%)

续表

表7-3 A3增塑BAMO-r-THF推进剂能量性能(Al含量10%)

续表

表7-2中,以纯AP(No.1)作氧化剂时推进剂比冲为2 515 N·s·kg-1;以纯RDX(No.15)作氧化剂时推进剂比冲为2 476 N·s·kg-1。若AP与RDX两者以质量比55:15(No.4)或50:20(No.5)加入时,推进剂比冲达到2 530 N·s·kg-1,分别比配方No.1和No.15高15 N·s·kg-1、54 N·s·kg-1。若AP与RDX以质量比35:35(No.8)或30:40(No.9)加入时,特征速度达到最大值1 581 m·s-1

表7-3中,以纯AP(No.1)作氧化剂时推进剂比冲为2 546 N·s·kg-1;以纯RDX(No.14)作氧化剂时推进剂比冲为2 558 N·s·kg-1。当AP、RDX以质量比30:35(No.8)加入时,比冲达到最大值2 577 N·s·kg-1;分别比配方No.1和No.14高31 N·s·kg-1、19 N·s·kg-1。该体系特征速度最大值为1 605 m/s(No.10~No.13)。

图7-1给出了表7-2、表7-3中比冲随RDX含量变化曲线。可看出:① 表7-3比冲明显高于表7-2;② Al含量为5%和10%时,比冲随RDX变化均呈抛物线形。

关于图7-1比冲变化趋势,由比冲与推进剂燃烧温度、燃烧产物平均分子量的关系表达式可知:比冲与燃烧温度平方根成正比,与燃烧产物平均相对分子质量平方根成反比。表7-2、表7-3显示燃烧产物平均相对分子质量随RDX含量增加呈单调下降趋势,氧平衡值高时,添加RDX在降低燃烧产物平均相对分子质量同时提高燃烧温度,比冲增加。虽然RDX生成焓高于AP(见表7-1),但氧平衡值(-21.61%)显著低于AP(34.04%),随RDX含量增加,由于氧平衡不足导致燃烧温度下降;若燃烧温度降低的负效应低于燃烧产物平均相对分子质量下降的正效应时,比冲依旧上升。当燃烧温度降低的负效应高于燃烧产物平均相对分子质量降低的正效应时,比冲则开始下降。因此,图7-1所示的比冲曲线随RDX变化呈抛物线形。此外,图7-1中高铝粉含量的高比冲性能是由于高Al含量提高了推进剂燃烧温度所致。

图7-1 A3增塑BAMO-r-THF推进剂比冲随RDX变化曲线