超高燃速推進劑

超高燃速推進劑，是指燃速大於1m/s的固體推進劑。主要用於特種用途的助推器如高速攔截武器、高速動能彈用的固體助推器。在高燃速固休推進劑藥柱嵌入導熱係數大的金屬(一般為銀)絲或石墨纖維可獲得超高燃速固體推進劉，已得到實際套用。在高燃速固體推進劑配方中添加含量10%以上碳硼烷類高效燃速催化劑，也可獲得超高燃速推進劑；此類催化劑因價格昂貴，未得到實際套用。多孔推進劑是一種超高燃速推進劑，但技術不成熟。

基本介紹

• 中文名：超高燃速推進劑
• 外文名：ultra high burning rate
• 縮寫：UHBR

簡介

超高燃速推進劑（UHBR），又稱微孔推進劑或透氣性推進劑。它是一類燃速大於1m/s、近20年發展起來的新型推進劑。隨著現代武器性能的提高和發展，提出了譬如高速動能彈、火炮隨行裝藥和高速攔截飛彈等武器系統，這些武器都要求能瞬間產生大推力，具有高初速。因而對推進劑提出了遠遠超出常規推進劑的燃速要求，要求其燃速要達到1m/s以上。另外，超高燃速的獲得還可實現簡單的端面燃燒裝藥，大大簡化裝藥設計，並可獲得發動機裝藥的大裝填密度。為此，近20年來，國內外都積極開展了UHBR的研究工作，對UHBR的對流燃燒特性有了較深的認識，同時也發展了UHBR的穩態對流燃燒理論。

UHBR的燃速很高，一般大於1m/s，有的甚至高達幾百米每秒，而常規推進劑的燃速範圍一般在1~100mm/s。UHBR的燃速之所以遠遠超出常規推進劑，是由於在推進劑中形成了大量微孔，燃燒時部分高溫高壓氣體產物透入到孔隙中，點燃孔隙壁，形成對流燃燒，瞬間燃燒面積和能量傳遞強度都遠遠超出常規推進劑平行層燃燒時的狀況，因而可獲得超高燃速。由此可知UHBR的燃燒特性也與常規推進劑的燃燒特性有明顯的區別。

已報導的UHBR，由於配方和製備方法不同，形成了不同的類型，其燃燒特性也有所差異。

UHBR的類型

UHBR根據配方組成和製備工藝來分，可分為以下三種主要類型：

顆粒黏結微孔推進劑

這是一類將含能組分的顆粒黏接在一起而製成的，UHBR推進劑中的微孔是由顆粒之間孔隙所形成的的。據報導用過的配方組成和製備方法有：

1. 用濃度為5%~10%（或1%）的高氮量NC溶液將黑火藥顆粒包覆，再裝入模中烘去溶劑。這種UHBR的燃速一般為一至十幾米每秒；
2. 用按化學當量比的高分子黏結劑包覆AP/Al（或複合推進劑顆粒），再壓入模中進行固化。這種UHBR根據壓裝的密度不同，對流燃速的範圍可在10m/s範圍內變化；
3. 將NC（或DB推進劑）製成顆粒，再用溶劑是顆粒表面浸潤溶解（或用NC、DB溶液包覆）。浸潤（或包覆）後的顆粒裝填在模具中，然後烘乾溶劑。這種UHBR的燃速一般在2~5m/s。

發泡微孔推進劑

這是利用加入推進劑中的發泡劑在生成氣體過程中在推進劑內形成微孔的一類UHBR。已見資料報導的有：

1. 微孔推進劑，將發泡劑（苯二甲基二亞硝胺或偶氮二異丁氰）與NC及其他組分混合、膠化再裝入模具成型，成型後的藥柱加熱或在水中發泡。燃速可達1m/s以上；
2. PVC/AP澆鑄微孔推進劑，用固體（或液體）發泡劑與PVC/AP及其他組分混合均勻—澆入模具—加溫發泡—固化可獲得1~4m/s的燃速。

海威尼特（Hivelite）微孔推進劑

這種推進劑的研究是在美軍彈道研究室領導下進行的。這種推進劑是在傳統的推進劑組成中加入十氫癸硼酸鹽，由於是用作火炮中的隨行裝藥，因而氧化劑沒用AP。據資料報導，利用混合—模壓—固化的工藝方法製造出不同孔隙率[以占最大理論密度的百分率TMD（%）表示]的推進劑，其燃速可達1~500m/s（50~100MPa）。