背景:神舟十号飞船本月发射,其运载火箭是长征二F遥十火箭,是运用的液体推进剂,2014年长征十一号运载火箭将进行首飞,长征十一号运载火箭是我国新一代第一型固体运载火箭,固体推进剂与液体推进剂相比,有稳定,安全性好等有点虽然运载能力达不到液体推进火箭的5到10吨,但固体推进剂火箭发射时间短,能在接受命令后24小时内发射。
固体火箭推进剂对于火箭和导弹的发展具有重要作用,固体火箭推进剂与液体推进剂相比具有体积小,稳定性好,安全的优点,固体火箭推进剂包括双基推进剂,复合推进剂以及复合改性双基推进剂,现在我们就复合改性双基推进剂进行研究。
复合改性双基推进剂,又称CMBD,是由双基推进剂改进而来,双基推进剂主要由硝化纤维素和硝化甘油组成。硝化纤维素又称硝化棉,是纤维素的硝酸酯,具有易燃易爆的性质。纤维素在硝酸、硫酸混合酸的条件下进行酯化,纤维素中-OH变成-ONO2,根据纤维素中羟基的被酯化程度,来确定不同的用处,酯化程度越大其中的含氮量越高,推进剂中硝化纤维素的含氮量在12.6%一下。硝化甘油一种黄色的油状透明液体,同样易燃品,分子式为C3H5N3O9 www.wenzhangBA.com
同样,硝化甘油可以通过甘油在硝酸硫酸混酸下酯化得到
复合改性双基推进剂基本组分同样是硝化纤维素和硝化甘油,同时还需加入氧化剂、金属燃烧剂、催化剂以及安定剂。氧化剂主要是高氯酸铵,高氯酸铵是强氧化剂,能与其他还原剂反应,同时自身会在高温下发生分解反应:2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑,因为含氯,也可用硝酸铵,黑索今和奥克托金等不含氯元素的化合物取代高氯酸铵做氧化剂。金属燃烧剂主要是铝,同时也会根据需要加入镁、铍、硼、锆粉,金属燃烧可以放出大量的热,可以增高推进剂燃烧温度和比冲;催化剂可以提高燃烧速度,主要有水杨酸铜和钡盐、炭黑等,安定剂主要是保持推进剂的安定性,硝酸酯含量高时要加入少量安定剂硝基二苯胺、间苯二酚等。
复合改性双基推进剂燃烧中各种强氧化剂还原剂发生反应,同时也发生自身分解反应,反应剧烈,为火箭的发射提供动力。
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