7.1.3 含ADN推进剂体系

7.1.3 含ADN推进剂体系

为降低固体推进剂二次烟信号,用ADN替代部分AP,并对其能量特性进行理论计算。

表7-6、表7-7分别是以A3、NG/DEGDN为增塑剂,Al含量为5%,ADN含量为15%时,推进剂能量参数随AP、RDX变化的计算结果。可以看出:表7-6、表7-7中燃烧产物平均相对分子质量、氧平衡值随RDX增加也呈逐渐减小趋势。对A3体系,若AP与RDX质量比为40:15(No.4)或35:20(No.5)时,比冲最大值达2 546 N·s·kg-1;体系特征速度最大值为1 591 m·s-1(No.7~No.9)。对NG/DEGDN体系,若AP、RDX以质量比25:30(No.7)或20:35(No.8)时,推进剂比冲最大值达2 583 N·s·kg-1;该体系特征速度最大值为1 616 m·s-1(No.10~No.12)。

表7-6 含ADN、A3增塑BAMO-r-THF推进剂能量性能(Al含量5%)

表7-7 含ADN、NG/DEGDN增塑BAMO-r-THF推进剂能量性能(Al含量5%)

图7-3、图7-4分别是表7-2、表7-6和表7-4、表7-7中比冲和燃烧产物平均相对分子质量对比曲线。可以看出,含ADN体系(表7-6和表7-7)燃烧产物平均相对分子质量低于不含ADN体系(表7-2和表7-4),比冲高于不含ADN体系。由此推断,虽然ADN氧平衡值(25.8%)不及AP(34.04%),但其生成焓高于AP,尤其是其燃烧产物平均相对分子质量较低,导致含ADN复合推进剂的燃烧产物平均相对分子质量下降,提高了比冲。有趣的是表7-2、表7-6和表7-4、表7-7中的比冲最大值均在相同RDX含量处出现。此外,含Al为5%配方(表7-7)比冲最大值(2 583 N·s·kg-1)超过了含Al为10%(表7-3)比冲最大值(2 577 N·s·kg-1),这意味着表7-7中配方在显著提高比冲同时降低了推进剂第一、二次烟信号。

图7-3 A3增塑BAMO-R-THF推进剂比冲、平均相对分子质量随RDX变化曲线

图7-4 NG/DEGDN增塑推进剂比冲、平均相对分子质量随RDX变化曲线

综上可以看出,对于BAMO-r-THF含能叠氮黏合剂体系,以A3、NG/DEGDN为增塑剂,AP、RDX、Al、ADN为固体填料,比冲随RDX含量变化呈抛物线形;NG/DEGDN增塑体系推进剂比冲高于A3体系。A3增塑BAMO-r-THF体系中,AP与RDX作为氧化剂,含Al为5%时,比冲高达2 530 N·s·kg-1;含Al为10%时,比冲高达2 577 N·s·kg-1。NG/DEGDN增塑BAMO-r-THF体系中,AP与RDX作为氧化剂,RDX低含量下对比冲影响较大;含Al为5%时,比冲高达2 567 N·s·kg-1;含Al为10%时,比冲高达2 613 N·s·kg-1。ADN由于减低燃烧产物平均相对分子质量而显著提高了推进剂比冲。含Al为5%,ADN为15%时,NG/DEGDN增塑BAMO-r-THF体系比冲最大值(2 583 N·s·kg-1)高于含Al为10%、A3增塑BAMO-r-THF体系比冲最大值(2 577 N·s·kg-1)。