[发明专利]一种压装型高密度富燃料推进剂及其制备方法

说明书

一种用于固体火箭冲压发动机的压装型高密度富燃料推进剂及其制备方法，包括组份：氧化剂，30%～45%；燃料，45%～60%；粘结剂，3%～6%；增塑剂，1%～3%；钝感剂，1%～3%；燃烧催化剂，0.5～2%。本发明的推进剂无需固化交联，生产周期短，成本低，能耗低，解决了现有浇注型高固体含量（固体含量大于88%）富燃料推进剂工艺性差的问题。本发明推进剂可压性较好，常温单向压制，比压低于240MPa时，药柱（Ф40mm）的密度为理论密度的97.5%。本发明推进剂能量与密度高，推进剂的密度大于2.0g/cm³，热值大于45MJ/kg，一次喷射效率大于96%，0～10MPa，压力指数小于0.55。

技术领域

本发明涉及一种用于固体火箭冲压发动机的压装型高密度富燃料推进剂，属于复合推进剂领域。

背景技术

富燃料推进剂又称贫氧推进剂，含有相对较少的氧化剂和较多的金属可燃剂而具有高的能量特性。贫氧固体推进剂是固体火箭冲压发动机的动力之源，主要由氧化剂和燃料组成,因贫氧富燃能够利用空气中的氧气，增加了高能燃料的含量、减少了氧化剂比重而具有更高的有效载荷，同时又减轻了发动机的质量，不仅经济而且大大提高了发动机的比冲、延长了导弹的射程。固体冲压发动机的卓越性能是以贫氧推进剂的高能量特性为基础的，贫氧推进剂能量越高则固体冲压发动机潜在的优势越大。

20世纪60年代以来，世界各国竞相研制固体火箭冲压发动机技术，研究背景涉及地空、空空、反舰和反辐射等导弹，在某些背景型号中就明确提出了采用流量可调固体火箭冲压发动机的需求。前苏联的SAM-6是迄今为止唯一采用整体式固体火箭冲压发动机并经过实战考验的战术导弹，其组成为：64%Mg，24%NaNO₃，7.8%萘，2.7%石墨；其热值为18.8MJ/kg，比冲约为5000N·s/kg。

浇注型碳氢富燃料推进剂Arcadene 399是美国第一种真正经过试验演示的工程化少烟推进剂，其热值为21.4MJ/kg。法国SNPE研制的碳氢富燃料推进剂的主要组成为：52%碳氢物质，38%AP，添加剂为10%，其密度为1.267g/cm³，压强指数为0.6。

发明内容

本发明提供了一种用于固体火箭冲压发动机的压装型高密度富燃料推进剂，本发明的推进剂无需固化交联过程，生产周期短，成本低，能耗低，解决了现有浇注型高固体含量（固体含量大于88%）富燃料推进剂工艺性差的问题。该推进剂可压性较好，常温单向压制，比压低于240MPa时，药柱（Ф40mm）的密度为理论密度的97.5%。该推进剂能量与密度高，推进剂的密度大于2.0g/cm³，热值大于45MJ/kg，一次喷射效率大于96%，0～10MPa，压力指数小于0.55。

本发明还提供了上述压装型高密度富燃料推进剂的制备方法。

本发明的技术方案包括如下质量配比的组份：

氧化剂：30%～45%；

燃料：45%～60%；

粘结剂：3%～6%；

增塑剂：1%～3%；

钝感剂：1%～3%；

燃烧催化剂：0.5～2%。

本发明所述组份的优选配比为：

氧化剂：35%～45%；

燃料：50%～60%；

粘结剂：3%～6%；

增塑剂：1%～3%；

钝感剂：1%～3%；

燃烧催化剂：0.5～2%。