[发明专利]一种富燃料推进剂配方

说明书

本发明涉及一种富燃料推进剂配方，包括如下质量配比的组分：氧化剂：20％～30％；辅助氧化剂：2％～7％；燃料：35％～48％；粘合剂：15％～25％；性能调节剂：1％～8％。本发明通过添加复合氧化剂、新型复合燃料、金属盐类燃烧调节剂，并调节各组分的配比和级配，使高能量富燃料推进剂的能量释放效率由70％提高到90％以上，解决了硼粉点火困难，能量释放效率低的问题，在不影响推进剂综合性能的前提下提高了推进剂的能量释放效率，改善了富燃料推进剂的综合性能。为固体冲压发动机的工程化应用提供了重要的技术支撑，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及固体冲压发动机用富燃料推进剂领域，具体涉及一种富燃料推进剂配方。

背景技术

富燃料推进剂又称贫氧推进剂，其氧化剂含量约为常规固体火箭推进剂的一半，粘合剂和固体燃料含量较高，余氧系数α在0.05～0.3之间。而高能富燃料推进剂一般指热值大于30MJ/kg、比冲达到或超过9000N·s/kg的富燃料推进剂。采用高能富燃料推进剂可以显著提高冲压发动机的性能，增大导弹武器的射程，大大提高了战术武器作战效能。随着巡航导弹向超声速、中远程方向发展，采用高能富燃料推进剂的固体火箭冲压发动机技术受到广泛重视。

为实现整体式流量可调固体火箭冲压发动机长时间续航工作，获得所要求的推力，发挥其最佳能量特性，要求富燃料推进剂具有高的一次喷射效率。但富燃料推进剂中氧化剂含量较低，不到常规推进剂的一半，特别是为了保证高能量、低燃速要求，氧化剂含量通常只有30％左右，导致推进剂一次喷射效率明显降低，严重影响了高能量推进剂能量发挥，使得该类推进剂在低温下工作的技术风险，制约了该类推进剂在整体式流量可调固体火箭冲压发动机上应用。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种富燃料推进剂配方，通过在推进剂配方中加入复合氧化剂、新型复合燃料、金属盐类燃烧调节剂，并调节各组分的配比和级配，解决了硼粉点火困难，能量释放效率低的问题，在不影响推进剂综合性能的前提下提高了推进剂的能量释放效率，改善了富燃料推进剂的综合性能。

本发明涉及如下技术方案：

一种富燃料推进剂配方，包括如下质量配比的组分：

氧化剂：20％～30％；

辅助氧化剂：2％～7％；

燃料：35％～48％；

粘合剂：15％～25％；

性能调节剂：1％～8％。

优选地，所述氧化剂为高氯酸铵(AP)、高氯酸钾(KP)、硝酸铵(AN)、硝酸钾(KNO₃)中的一种或组合。

优选地，所述氧化剂的粒径为1～10μm。

优选地，所述辅助氧化剂为三氨基胍硝酸盐(TAGN)、硝酸胍(GN)、奥克托今(HMX)、黑索金(RDX)中的一种或组合。

优选地，所述辅助氧化剂的粒径为30～250μm。

优选地，所述燃料为硼(B)、镁(Mg)、铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、碳化硼(B₄C)、硼基金属复合物中的一种或组合。

优选地，所述硼(B)和碳化硼(B₄C)的粒径为1～3μm。

优选地，所述镁(Mg)、铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、硼基金属复合物的粒径为1～30μm。

优选地，所述硼基金属复合物为硼-镁复合粉(BM)、硼-铝复合粉(BA)、硼-钛复合粉(BT)。