[发明专利]一种固体双基推进剂小火箭加速贮存寿命评估方法

说明书

本发明提供一种固体双基推进剂小火箭加速贮存寿命评估方法，解决现有固体双基推进剂小火箭加速贮存寿命难以评估的难题。该方法包括：步骤一、对固体双基推进剂进行安定性试验和评估，得到安全加速老化温度上限范围；步骤二、通过多个温度应力水平及同一温度应力水平多个子样的加速老化试验，获得能够表征固体双基推进剂老化程度的老化敏感参量，根据老化敏感参量得到固体双基推进剂的老化活化能；步骤三、确定加速贮存试验温度，根据得到的老化活化能和确定的加速贮存试验温度计算加速系数和加速等当老化时间；步骤四、开展加速贮存试验，进行内弹道性能试验，将得到试验结果与技术要求等进行对比分析，完成产品的加速贮存寿命评估。

技术领域

本发明涉及液体火箭发动机领域，具体涉及一种固体双基推进剂小火箭加速贮存寿命评估方法，用于指导加速老化试验的实施及贮存寿命评估。

背景技术

某型发动机为泵压式常规推进剂液体火箭发动机，该液体火箭发动机使用火药起动器完成系统起动并快速进入稳定工作阶段。火药起动器一般由电爆管、点火药盒、火药装药和起动器等四部分组成，其工作原理为电爆管通电工作点燃点火药盒，点火药盒点燃火药装药，火药装药燃烧产生高温高压的火药燃气，经喷管喷出驱动涡轮，为发动机提供初始动力源。该火药起动器的火药装药采用固体双基推进剂，根据研制需要，需对其贮存寿命进行研究和评估。目前，一般可采用高温加速老化试验在较短时间内预估产品的贮存寿命，高温加速老化应选取适宜的温度，确保能够在较短时间内预估产品贮存寿命，又应保证高温加速老化下产品的失效模式与自然贮存状态下一致。

针对双基推进剂的加速老化试验研究，主要侧重于安全寿命研究，结果表明双基推进剂的安全寿命一般在40年以上，试验方法为GBJ770B方法506.1《预估安全贮存寿命热加速老化法》，具体试验温度为65℃、75℃、85℃和95℃。但是，在面向产品性能方面的研究，处于起步阶段，没有成熟的方法可供使用或参考。在部分型号研制中，采用GJB736.8《火工品试验方法71℃试验法》对固体小火箭类(工作原理及结构设计与火药起动器类似)产品进行加速老化试验，结果内装火药装药出现了裂纹，分析认为该方法不适用于固体小火箭(火药起动器)类产品。因此有必要开展相应的研究工作，获得有效的加速老化试验方法，用于指导产品贮存寿命评估。

发明内容

本发明的目的是解决现有固体双基推进剂小火箭加速贮存寿命难以评估的难题，提供一种固体双基推进剂小火箭加速贮存寿命评估方法，该方法显著缩短了试验验证周期，降低了试验验证费用。

为实现以上发明目的，本发明技术方案是：

一种固体双基推进剂小火箭加速贮存寿命评估方法，包括以下步骤：

步骤一、对固体双基推进剂进行安定性试验和评估，得到安全加速老化温度上限范围，确保加速老化试验的安全；

步骤二、在步骤一得到的安全加速老化温度上限范围内，通过多个温度应力水平及同一温度应力水平多个子样的加速老化试验，获得能够表征固体双基推进剂老化程度的老化敏感参量，根据老化敏感参量得到固体双基推进剂的老化活化能；

步骤三、确定加速贮存试验温度，根据得到的老化活化能和确定的加速贮存试验温度计算加速系数和加速等当老化时间；

步骤四、根据步骤三确定的加速系数和加速等当老化时间，开展加速贮存试验，进行内弹道性能试验，将得到试验结果与技术要求等进行对比分析，完成产品的加速贮存寿命评估。

进一步地，步骤二中，通过多个温度应力水平及同一温度应力水平多个子样的加速老化试验，获得热分解温度、质量、玻璃化温度、力学性能、密度、爆热和燃速的性能变化规律，获得能够表征固体双基推进剂老化程度的老化敏感参量。

进一步地，步骤二中，在步骤一得到的安全加速老化温度上限范围内，开展不少于三个温度水平、每温度水平不少于8个取样点的加速老化试验。

进一步地，步骤二中，加速老化试验的温度分别为80℃、70℃、60℃和50℃。