[发明专利]一种复合固体推进剂自然加速试验装置及方法

说明书

一种复合固体推进剂自然加速试验装置及方法，包括矩形试验箱，试验箱包括箱体和箱盖，箱体一侧设有强制通风降温系统，箱体外部设有温湿度控制与数据采集系统，箱体内设有试样架。本发明复合固体推进剂自然加速试验装置可放置于热带海洋大气环境的户外，且以当地纬度角倾斜放置，以达到最好的吸热效果，实现模拟并强化太阳辐射热效应和昼夜温差冲击效应，保持环境温度日夜温差循环、季节温差循环，从而真实、准确、快速地获得复合固体推进剂力学性能的变化规律。

技术领域

本发明涉及一种加速试验装置，尤其涉及一种用于复合固体推进剂的自然加速试验装置。本发明还涉及一种复合固体推进剂的自然加速试验方法。

背景技术

复合固体推进剂是以高分子为基体的含能复合材料，其具有特定性能，是固体火箭发动机的能源，其组成物质在发动机中发生化学反应而释放能量，利用其反应产物使发动机产生一定的推力。复合固体推进剂在贮存过程中，由于受到复杂物理、化学等因素的综合作用，粘合剂高聚物可能会发生后固化、氧化交联、断链等反应，其性能逐渐发生变化而达不到使用指标要求，即失去使用价值，因此它是限制发动机贮存寿命的关键材料和薄弱环节。由于复合固体推进剂具有更换困难、维修困难且维修费用高的特点，一旦发生开裂、变形等失效便可导致导弹发射失败。因此必须掌握复合固体推进剂性能变化信息，为合理评估导弹贮存寿命提供重要的评判依据。

目前国内外主要采用两种试验方法来获得复合固体推进剂性能变化规律：库房贮存试样试验方法和实验室加速试验方法。库房贮存试样试验方法虽然能获得较为真实、可靠的试验结果，但试验费用高、周期长，难以满足研制、试验和快速评价的要求。实验室加速试验方法虽然具有试验周期短，重现性好的优点，但由于加速试验条件和实际贮存环境载荷有差异，比如导弹在陆地库房和军舰舱室内存放，以及在户外战备值班时，会经历严酷的昼夜温差变化，晴天、阴天、雨天的日间温差变化，以及春夏秋冬的季节温差变化，使复合固体推进剂反复膨胀和收缩，出现裂纹、脆变、汗析、晶析等现象，力学性能迅速下降，然而实验室加速试验条件无法准确模拟这些温差冲击效应，导致加速试验外推结果与实际贮存性能变化结果的一致性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合固体推进剂自然加速试验装置，能模拟并强化环境温度对复合固体推进剂的交变作用，加速复合固体推进剂的热老化过程，真实、快速地反映复合固体推进剂的贮存性能变化规律。

本发明的另一个目的在于提供利用上述装置进行复合固体推进剂自然加速试验的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种复合固体推进剂自然加速试验装置，包括矩形试验箱，试验箱包括箱体和箱盖，箱体一侧设有强制通风降温系统，箱体外部设有温湿度控制与数据采集系统，箱体内设有试样架。本发明复合固体推进剂自然加速试验装置可放置于热带海洋大气环境的户外，且以当地纬度角倾斜放置，以达到最好的吸热效果，实现模拟并强化太阳辐射热效应和昼夜温差冲击效应，保持环境温度日夜温差循环、季节温差循环，从而真实、准确、快速地获得复合固体推进剂力学性能的变化规律。

上述强制通风降温系统包括设置在箱体侧壁上的百叶窗和回风孔，该侧壁外的腔体内设有轴流风扇和电机，箱体底部设有进风口。

当箱体内各点温度均匀性达到或超过设定温度时，箱体内部空气内循环通风散热，即电机工作，带动离心风叶转动产生风量，通过百叶窗出风，由百叶窗下的回风孔回风，此时进风口和轴流风扇关闭；当箱体1上限温度到达或超过设定的最高温度时，箱体外循环通风降温，即轴流风扇工作，强制从进风口吸入外界空气，并通过轴流风扇散热,实现箱体内降温。

温湿度控制与数据采集系统包括温湿度传感器和数据采集与通讯控制器，温湿度传感器从箱体底部的进风口进入箱体内并置于试样架中部。温湿度传感器用于记录试验箱内的空气的温度、湿度变化，数据采集与通讯控制器通过控制强制通风降温系统的电机及轴流风扇工作状态调节箱体内温度。