本帖最后由 BuLR 于 2021-12-23 11:49 编辑
【实验之作——试39式80mm尾翼稳定火箭弹】 【推进系统】 作为喷气推进实验室的第一件作品,得益于和化工口诸位的良好关系,在抛弃老式黑尔火箭的黑火药动力之后,换装了全新的实验性双基推进剂——试双-1型双基火箭推进剂。在化工部门在1637年解决了双基步枪发射药的量产之后,双基火箭推进剂就提上了日程。试双-1型双基火箭推进剂的成分如下表所示: 成分 | | 硝化纤维素(含氮13.25%) | | 硝化甘油 | | 邻苯二甲酸二丁酯 | | 硝酸钾 | | 乙基中定剂(二乙基二苯脲) | |
在这些元素当中,硝化纤维素(以下简称NC,Nitrocellulose)是双基推进剂的主要能源和保证机械强度的主要组分。前者是因为NC易燃,能提供推进剂燃烧时所需要的可燃元素与部分氧化元素,产生大量气体并放出大量热量;后者则是因为NC被塑化后,其分子成为推进剂的基体或骨架,赋予药柱一定的物理机械性能。适当增加推进剂中的NC质量分数,可以增加推进剂的抗拉强度和弹性模量;但是如果同时减少硝化甘油的含量,则不仅会使推进剂的爆热降低,且会因为塑化不好而影响其均匀性,从而降低其强度。
硝化甘油(以下简称NG,Nitroglycerin)则是双基推进剂的另一主要能源与NC的主要溶剂。前者因为NGF分解时放出的自由氧可用来氧化NC等组分提供的可燃元素,生成大量气体并放出热量;后者则是因为NG与NC可形成结构均匀的固体溶液,NG填充于NC分子之间,削弱了大分子间的作用力,强化了链段的旋转鞥里和大分子整体运动的能力,从而增强了NC的柔性与可塑性,便于加工成型,并且使推进剂具有一定的力学性能。增加NG的含量可以提高双基推进剂的能量(因为现有双基推进剂是贫氧的,要使NC和NG按照化学计算配以,则NG对NC的质量比应为8.57);但是当NG含量过多时,不仅会导致加工危险性大大增加,而且会造成“汗析”(也就是过饱和的溶液中的迁移物以液体的形式存在于发射药表面),使得药柱的感度降低、意外事故发生率大大增加。综合考虑加工安全、能量性能、贮存性能以及使用温度范围等,NG含量一般不大于43.5%。
邻苯二甲酸二丁酯主要是起增塑剂的作用。它是一种透明的油状液体,能够与NG互溶,并能溶解、增塑NC,因此用它来降低双基推进剂的玻璃化温度,改善其低温力学性能、对于NC的作用来说,增塑剂实际上属于助溶剂,但是对推进剂的能量没有贡献,不能多用,一般限制在3%以下。
乙基中定剂(二乙基二苯脲)则是一种化学安定剂,用来洗吸收NC和NG分解出来的、具有催化作用的一氧化氮与二氧化氮,提升双基推进剂的化学安定性,使其能够长期贮存而保持化学性质不变。中定剂也有助溶和增塑作用,但是因为它是弱碱性物质且对双基推进剂的能量没有贡献,也不能多用,一般限制在4%以下。
硝酸钾在此处则主要是起消焰剂的作用,能够消除火箭弹喷出的明显尾焰,增强战术隐蔽性。 |