[发明专利]一种高密度燃料

说明书

本发明公开一种高密度燃料，是为了解决现有高密度燃料体积热值较低的问题。本发明的重量百分组成为：四环[7.4.0.0^2,7.1^3,6]十四烷70％～85％，1,4‑桥亚甲基‑1,2,3,4,4a,9a‑六氢芴10％～20％，挂式四氢双环戊二烯5％～10％。本发明的高密度燃料体积热值大于44.0MJ/L，密度(20℃)大于1.0g/cm³，粘度(‑40℃)小于300mm²/s，主要用于吸气式发动机和冲压发动机。

技术领域

本发明涉及一种高密度燃料，属于高性能液体碳氢燃料领域，主要用于吸气式发动机和冲压发动机。

背景技术

高密度碳氢燃料一般是指密度大于0.80g/cm³，组成为纯组分或多种烃类的混合物，可应用于航天航空领域。高密度碳氢燃料具有较高的体积热值，可在燃料箱容积一定的情况下显著提高飞行器的航程、航速或载荷；或在保持飞行器性能不变的情况下减小燃料箱的体积，是低成本提高现有飞行器性能的有效途径；同时高密度碳氢燃料也是保障新型高超音速飞行器高航速、大载荷、远航程、高灵活性等要求的基础燃料。

美国较早使用的燃料为JP-4和JP-5，这两种燃料均为石油基，体积热值仅分别为32.9MJ/L和34.9MJ/L。US[P]4401837公开了一种高密度燃料，其组成为挂式四氢环戊二烯三聚体和挂式四氢双环戊二烯，体积热值为42.1MJ/L。US[P]4427467公开了另一种高密度燃料，其组成为四氢甲基环戊二烯二聚体和挂式四氢双环戊二烯，体积热值为39.1MJ/L。随着高超音速飞行器的发展，原石油基燃料因受原油组成限制，其密度和体积热值已不能满足高超音速飞行器的使用需求。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术的不足和缺陷，提供一种体积热值较高、粘度较低的高密度燃料。

为了实现上述目的，本发明使用四环[7.4.0.0^2,7.1^3,6]十四烷、1,4-桥亚甲基-1,2,3,4,4a,9a-六氢芴和挂式四氢双环戊二烯作为基础燃料，它们的体积热值分别44.4MJ/L、44.3MJ/L和41.9MJ/L，可以解决燃料体积热值较低的问题，同时满足飞行器低温使用需求。

本发明的高密度燃料，其重量百分组成如下：

四环[7.4.0.0^2,7.1^3,6]十四烷 70％～85％；

1,4-桥亚甲基-1,2,3,4,4a,9a-六氢芴 10％～20％；

挂式四氢双环戊二烯 5％～10％。

本发明优选的高密度燃料，其重量百分组成如下：

四环[7.4.0.0^2,7.1^3,6]十四烷 80％；

1,4-桥亚甲基-1,2,3,4,4a,9a-六氢芴 12％；

挂式四氢双环戊二烯 8％。

本发明有益效果：

(1)本发明的高密度燃料的体积热值大于44.0MJ/L，而对比文献报道的两种高密度燃料体积热值仅为39.1MJ/L和42.1MJ/L。

(2)本发明的高密度燃料可满足飞行器低温使用需求，密度(20℃)大于1.0g/cm³，粘度(-40℃)小于300mm²/s。

具体实施方案

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此，所有依据本发明所实现的技术均在本发明保护范畴之内。