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评论:固体推进剂增材制造技术的研究进展与展望
1
作者 李涤尘 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期1-1,共1页
固体推进剂药柱作为固体火箭发动机的动力来源,其性能提升对航空航天工业具有重大意义。增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)应用于固体推进剂设计制造,有望在药柱设计和制造上实现重大突破。近年来,国内外动力推进的研究人员围绕... 固体推进剂药柱作为固体火箭发动机的动力来源,其性能提升对航空航天工业具有重大意义。增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)应用于固体推进剂设计制造,有望在药柱设计和制造上实现重大突破。近年来,国内外动力推进的研究人员围绕增材制造固体推进剂开展科研攻关。 展开更多
关键词 增材制造技术 固体推进剂 药柱设计
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含能增塑剂合成策略及其应用研究进展
2
作者 徐若千 PAL YASH +3 位作者 武杨 陈妍慧 汪营磊 张俊林 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期1-21,I0001,共22页
含能增塑剂是增强炸药和推进剂系统的机械性能、加工性和整体性能的基本功能性添加剂,同时将满足对更高能量输出的需求。以核心含能化策略为基准,以叠氮基类、硝基类、硝酸酯基类、硝胺基类和复合基团类含能增塑剂为主体,同时兼顾寡聚... 含能增塑剂是增强炸药和推进剂系统的机械性能、加工性和整体性能的基本功能性添加剂,同时将满足对更高能量输出的需求。以核心含能化策略为基准,以叠氮基类、硝基类、硝酸酯基类、硝胺基类和复合基团类含能增塑剂为主体,同时兼顾寡聚物类、离子液体类特殊含能增塑剂,系统综述了不同类别含能增塑剂的合成策略与基本物化、爆轰等应用特性,对相关化合物的性能进行了归纳与比较。指出叠氮化反应与硝化反应是含能增塑剂实现含能化的主要途径,通过特定骨架与含能基团的结合,将赋予含能增塑剂不同的理化与能量性能,为后续含能增塑剂的结构设计、样品制备与配方应用提供了重要参考。附参考文献130篇。 展开更多
关键词 含能增塑剂 硝化甘油 NG 固体推进剂 叠氮化反应 硝化反应
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水切割固体推进剂起爆机理研究进展
3
作者 孙进坤 张洁 +6 位作者 黄滋龙 程迪 高扬 吴世曦 葛志强 郭翔 熊永亮 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期41-48,共8页
针对固体火箭发动机推进剂退役处理规模持续扩增的工程安全需求,综述了水切割固体推进剂过程中的潜在起爆机理研究进展。通过解析射流压力、组分特性、热积累模式等关键因素对起爆阈值的影响规律,评述了当前热起爆、冲击起爆等主流理论... 针对固体火箭发动机推进剂退役处理规模持续扩增的工程安全需求,综述了水切割固体推进剂过程中的潜在起爆机理研究进展。通过解析射流压力、组分特性、热积累模式等关键因素对起爆阈值的影响规律,评述了当前热起爆、冲击起爆等主流理论模型的适用性与局限性。研究表明,监测到的热点温度普遍低于推进剂热分解与起爆阈值,传统热起爆理论难以完全解释实际安全事故;冲击起爆机制所需射流压力(>1 GPa)远高于常用作业参数,实际起爆风险较低。总结出两类非热主导的潜在起爆机制:一是空泡溃灭引发的局部超压机制,其瞬时压力可达GPa量级,与推进剂爆压相当,并且在水切割中因缺少水体缓冲而风险更高;二是尘雾爆燃机制,水切割形成的含二茂铁等催化剂的混合物在高湿环境下最小点火能降低,对静电等外界激励更为敏感。当前研究仍面临瞬态局部参数监测困难、多物理场耦合模型缺乏等问题。未来应重点发展高时空分辨的在线监测技术,建立空化-多相流-材料响应耦合模型,并制定针对含敏感催化剂推进剂的安全作业指南,以支撑退役推进剂规模化安全处理。 展开更多
关键词 水射流切割 固体推进剂 起爆机理 空泡溃灭起爆 尘雾起爆
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微重力条件下低温贮箱加注-保持-排气式预冷特性研究
4
作者 张荣达 马原 +2 位作者 王云龙 王康 厉彦忠 《化工学报》 北大核心 2026年第2期826-837,共12页
为研究微重力条件下低温贮箱加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,以液氮贮箱为对象构建CHV预冷全过程热平衡数值模型,与液氮地面及飞行实验进行模型验证,分析预冷过程壁面温度、压力及沸腾传热特性,研究重力条件、低导热涂层、加注流量及排... 为研究微重力条件下低温贮箱加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,以液氮贮箱为对象构建CHV预冷全过程热平衡数值模型,与液氮地面及飞行实验进行模型验证,分析预冷过程壁面温度、压力及沸腾传热特性,研究重力条件、低导热涂层、加注流量及排气次数对预冷性能的影响,并对应提出预冷优化策略。结果表明,CHV预冷周期中加注、保持和排气阶段的壁面冷却速率整体呈现减小趋势;CHV预冷过程中前期液壁间传热以膜沸腾为主,时间占比超过80%;CHV贮箱预冷性能与重力条件呈正相关,微重力条件小于等于10^(-3)g时预冷性能会显著降低;贮箱内壁增加四氟乙烯低导热涂层预冷可缩短膜沸腾传热时间,使预冷前期效率及速率分别提升17%和15%;变加注质量流量预冷可以较好地平衡质量及时间消耗,其中,高温区小流量低温区大流量预冷速率较高,时效性更好,反之预冷效率较高,更侧重经济性;多次排气预冷可增强对低温流体冷却潜能的再利用,其中,预冷周期两次排气较单次排气预冷效率提高10%,预冷速率仅降低3.4%。 展开更多
关键词 微重力环境 液氮贮箱 加注-保持-排气式预冷 数值模拟 优化设计 气液两相流
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NEPE推进剂的高压燃烧性能研究进展
5
作者 辛凯 杨凯瑞 +5 位作者 霍正 李炬 杨荣杰 李玉平 李强 王登可 《推进技术》 北大核心 2026年第1期33-52,共20页
调控高压燃烧性能、降低燃速压强指数是国内外研究NEPE推进剂的热点方向,但是国外关于NEPE推进剂高压燃烧性能的研究较少。本文简要综述了NEPE推进剂燃烧模型方面的研究进展,并且从黏合体系、氧化剂、硝胺炸药、铝粉、燃烧性能调节剂等... 调控高压燃烧性能、降低燃速压强指数是国内外研究NEPE推进剂的热点方向,但是国外关于NEPE推进剂高压燃烧性能的研究较少。本文简要综述了NEPE推进剂燃烧模型方面的研究进展,并且从黏合体系、氧化剂、硝胺炸药、铝粉、燃烧性能调节剂等五个方面总结了国内学者与本文作者团队关于NEPE推进剂高压燃烧性能的研究结果。在高压下,NEPE推进剂的燃速压强关系出现拐点,主要与氧化剂与硝胺炸药以及铝粉之间的反应有关。本文列举了几类广泛应用于NEPE推进剂中的燃烧性能调节剂,研究新型燃烧性能调节剂或者通过纳米化、复配、负载等手段增强燃烧性能调节剂的效果是调控NEPE推进剂高压燃烧性能的有效手段。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 燃烧性能 燃速拐点 燃烧性能调节剂 综述
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基于机器学习的HTPB推进剂配方燃速预测与智能设计
6
作者 陈少臣 徐鹏程 +5 位作者 赵向阳 葛志强 高素琪 彭君晟 王晓晨 马煜 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期91-101,共11页
采用机器学习(ML)方法结合智能优化算法,开展了端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂配方的燃速性能预测与智能设计,以提升HTPB推进剂配方的设计效率。首先,使用140个HTPB推进剂配方样本训练和评估深度神经网络(DNN)模型以预测燃速,并与随机森林... 采用机器学习(ML)方法结合智能优化算法,开展了端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂配方的燃速性能预测与智能设计,以提升HTPB推进剂配方的设计效率。首先,使用140个HTPB推进剂配方样本训练和评估深度神经网络(DNN)模型以预测燃速,并与随机森林回归(RFR)、梯度提升回归(GBR)和高斯过程回归(GPR)模型进行对比。随后,使用置换特征重要度和沙普利加性解释方法计算DNN模型的特征变量重要度,获取能够对燃速产生重要影响的输入特征变量。最后,在不同工作温度(T:20.0~33.8℃)和工作压强(P:4~17 MPa)下设定多个燃速目标,使用黏菌算法(SMA)优化DNN模型,获得燃速满足要求时的配方组成数据,从而完成配方优化设计工作。结果表明,DNN模型在训练集、测试集上的决定系数均超过了0.99,预测精确度良好且优于RFR、GBR和GPR模型;特征变量重要度分析显示,提升Al含量可增大燃速,而提升HTPB含量则会降低燃速;通过SMA算法优化DNN模型,在不同T、P下成功获取了燃速满足不同要求(最大值、目标值)的配方组成数据,验证了ML模型结合智能优化算法设计配方的可行性。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 燃速 深度神经网络 黏菌算法 配方优化
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基于GBR模型机器学习方法的NEPE推进剂燃速预测
7
作者 甄少聪 付小龙 +5 位作者 陈启航 刘瀚文 张益铭 刘运飞 王江宁 石拉 《火炸药学报》 北大核心 2026年第3期227-237,I0003,共12页
采用多种集成学习算法构建了NEPE推进剂的燃速预测模型,包括bagging、boosting及stacking三类集成学习框架,并通过贝叶斯优化算法实现模型超参数的全局寻优;通过制备推进剂样品并开展燃速测试验证模型可靠性,实验结果表明该模型具有较... 采用多种集成学习算法构建了NEPE推进剂的燃速预测模型,包括bagging、boosting及stacking三类集成学习框架,并通过贝叶斯优化算法实现模型超参数的全局寻优;通过制备推进剂样品并开展燃速测试验证模型可靠性,实验结果表明该模型具有较高的预测准确性;采用SHAP方法对GBR模型进行了可解释性分析,明确了影响NEPE推进剂燃速的关键特征。结果表明,梯度提升回归(GBR)模型预测性能最优,其决定系数(R^(2))达0.983,均方根误差(RMSE)为0.319 mm/s,平均绝对误差(MAE)为0.217 mm/s;SHAP分析显示,压力是影响燃速的关键因素;GBR模型预测的燃速与实验值接近,观察到的差异较小,表明GBR模型可作为预测NEPE推进剂燃速的可靠方法。 展开更多
关键词 物理化学 NEPE推进剂 燃速预测 机器学习
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端炔基聚丁二烯的固化动力学及性能研究
8
作者 尹舒 闫晨阳 +2 位作者 汪林 李向梅 杨荣杰 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期102-109,共8页
为实现推进剂衬层黏合剂的非异氰酸酯固化,设计合成了一种新型端炔基聚丁二烯化合物(PTPB),通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)和氢谱(^(1)H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)测试分析了其结构;以叠氮缩水甘油醚(GAP)作为固... 为实现推进剂衬层黏合剂的非异氰酸酯固化,设计合成了一种新型端炔基聚丁二烯化合物(PTPB),通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)和氢谱(^(1)H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)测试分析了其结构;以叠氮缩水甘油醚(GAP)作为固化剂制备PTPB基聚三唑衬层胶片,并探讨了固化参数R值和蒙脱石(MMT)添加量对PTPB基聚三唑衬层胶片力学性能及抗增塑剂迁移的影响。结果表明,所合成的PTPB的数均相对分子质量Mn=10653,相对分子质量分布为2.15,玻璃化转变温度Tg=-80℃;其固化反应的表观活化能Ea=68.6 kJ·mol^(-1),反应级数n≈0.906,可有效模拟实际等温固化过程。当R=1.1且MMT质量含量为3%时,PTPB基聚三唑衬层胶片的综合力学性能最佳,拉伸强度显著提升。增塑剂迁移率随MMT添加量增加而降低,PTPB-GAP交联网络通过链缠结与空间位阻在分子尺度抑制迁移,MMT层状结构在纳米尺度延长扩散路径,二者协同构筑多重阻隔机制。 展开更多
关键词 聚三唑衬层胶片 非异氰酸酯固化 端炔基聚丁二烯 蒙脱石
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GAP-ETPE基模型推进剂的流变性能
9
作者 闫臻 张京 罗运军 《火炸药学报》 北大核心 2026年第3期341-346,I0006,共7页
以叠氮缩水甘油醚基含能热塑性弹性体(GAP-ETPE)为黏合剂、高氯酸铵(AP)为固体填料,制备了AP质量分数分别为10%、20%、30%和40%的模型推进剂,并研究了其动态流变行为。结果表明,温度从50℃升高至80℃可使10AP体系储能模量(G′)下降约15%... 以叠氮缩水甘油醚基含能热塑性弹性体(GAP-ETPE)为黏合剂、高氯酸铵(AP)为固体填料,制备了AP质量分数分别为10%、20%、30%和40%的模型推进剂,并研究了其动态流变行为。结果表明,温度从50℃升高至80℃可使10AP体系储能模量(G′)下降约15%~25%,临界应变由0.68%增至2.21%,应变敏感性参数m从0.78降至0.54,表明高温下分子链滑移占主导;AP质量分数从10%增至40%时,G′提高约2~4倍;当AP质量分数达20%~30%时,临界应变降至1.45%~1.60%,m值升至1.27~1.40,体系呈现脆性逾渗网络特征;通过Kraus模型拟合证实,AP质量分数超过20%后填料网络形成,导致应变敏感性显著上升;逾渗阈值约在30%~40%之间,此时储能模量出现突变。本研究为GAP-ETPE基固体推进剂的配方设计与工艺优化提供了定量依据。 展开更多
关键词 材料力学 GAP-ETPE 动态流变性能 黏弹性 黏合剂 固体推进剂 Kraus模型 含能热塑性弹性体 ETPE
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遥操作技术在复合固体推进剂装药工艺中的应用探析
10
作者 王丹 白林明 +5 位作者 付宏岩 田丹凌 曾加七 黄征宇 汪楠辉 刘领 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期32-40,共9页
复合固体推进剂装药行业面临高危环境下人工操作风险高、工艺精度控制难等瓶颈问题,亟需实现安全化、智能化的人机协同作业升级。遥操作技术结合了智能决策与机器人的高效执行能力,为上述难点提供了解决方案。本文通过梳理复合固体推进... 复合固体推进剂装药行业面临高危环境下人工操作风险高、工艺精度控制难等瓶颈问题,亟需实现安全化、智能化的人机协同作业升级。遥操作技术结合了智能决策与机器人的高效执行能力,为上述难点提供了解决方案。本文通过梳理复合固体推进剂制造工艺与遥操作技术的融合研究,重点探讨了遥操作感知系统、执行系统、控制系统的技术特征,针对复合固体推进剂装药的高危险性及其高精度需求,分析了遥操作技术在典型复合固体推进剂装药工序中应用的可行性。尽管在极端工况适应性、人机信任构建等遥操作技术应用方面仍存在挑战,但随着智能传感、具身智能及通信技术的不断发展,遥操作技术必将成为推动火炸药制造业迈向“无人化、智能化、本质安全化”的核心驱动力。未来的研究应更加注重跨学科技术的深度融合,突破关键瓶颈,最终实现高危复杂环境下装药作业的革命性升级。 展开更多
关键词 遥操作 复合固体推进剂 装药 感知系统 灵巧手 柔性操作
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含超细铝粉AP/HTPB复合固体推进剂燃烧特性的数值研究
11
作者 白中元 余永刚 《含能材料》 北大核心 2026年第2期154-164,共11页
固体火箭推进剂的燃烧性能优化对发动机性能提升具有重要意义,其中铝颗粒因其高反应活性和高能量密度被广泛用作金属添加剂。基于气相五步反应机理构建了AP/HTPB/Al二维周期性三明治均质化稳态燃烧模型,并通过数值模拟与实验数据对比验... 固体火箭推进剂的燃烧性能优化对发动机性能提升具有重要意义,其中铝颗粒因其高反应活性和高能量密度被广泛用作金属添加剂。基于气相五步反应机理构建了AP/HTPB/Al二维周期性三明治均质化稳态燃烧模型,并通过数值模拟与实验数据对比验证了模型的可靠性。研究发现,随着压力从0.2 MPa增至6.5 MPa,火焰结构呈现从预混燃烧向扩散燃烧转变的变化规律,同时热释放核心逐渐向燃烧表面靠近。在恒定压力条件下,推进剂的燃烧速率随超细铝粉(UFAl)含量的增加显著提高,而其压力指数则随UFAl含量的增加呈现先降后升的变化趋势,这意味着在提升燃速的同时需兼顾燃烧稳定性,两者之间存在一定的平衡区间。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 超细铝粉 火焰结构 燃烧速率 压力指数
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基于机器学习模型的NEPE推进剂燃速预测
12
作者 陈少臣 臧启光 +2 位作者 刘哲人 徐鹏程 李伟 《火炸药学报》 北大核心 2026年第3期249-261,I0004,共14页
基于469组数据,使用五折交叉验证和随机搜索超参数法,训练了随机森林、极端森林、梯度提升树、极端梯度提升、人工神经网络和支持向量机6个ML模型以预测NEPE推进剂配方的燃速,并验证6个ML模型的稳定性和预测精确度;使用置换特征重要度... 基于469组数据,使用五折交叉验证和随机搜索超参数法,训练了随机森林、极端森林、梯度提升树、极端梯度提升、人工神经网络和支持向量机6个ML模型以预测NEPE推进剂配方的燃速,并验证6个ML模型的稳定性和预测精确度;使用置换特征重要度加权方法,计算输入特征重要度的综合排名以获取影响NEPE推进剂燃速的重要因素。结果表明,6个ML模型均具有较高的稳定性和精确度。其中,支持向量机模型具有最高的精确度,其在测试集上的决定系数、均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为0.966、0.634 mm/s、0.366 mm/s和3.864%,大部分预测值的相对百分误差和残差分别在±10%、±1 mm/s以内。通过计算特征重要度,发现工作压强、燃速调节剂-1和AP-3的质量分数对燃速的影响最为重要,而其余特征的重要度则相对较低。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 燃速 机器学习 支持向量机 置换特征重要度
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基于分形维数的老化NEPE推进剂拉伸损伤演化表征与分析
13
作者 张涛 姬永超 +5 位作者 李卓 陈家兴 刘晓晗 田丽敏 梁文龙 莫世良 《含能材料》 北大核心 2026年第2期130-137,共8页
为定量研究老化前后硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether,NEPE)推进剂在拉伸下的表面细观损伤,开展了不同老化时间(0,7,40,80 d)的热加速老化实验,采用场发射电子显微镜(FE-SEM)配合原位拉伸台进行了原位拉伸实验并数... 为定量研究老化前后硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether,NEPE)推进剂在拉伸下的表面细观损伤,开展了不同老化时间(0,7,40,80 d)的热加速老化实验,采用场发射电子显微镜(FE-SEM)配合原位拉伸台进行了原位拉伸实验并数字化处理了拍摄图像。采用分形维数定量化表征分析了推进剂不同老化阶段细观损伤演化过程,研究了老化前后推进剂孔隙率法与分形维数法在细观损伤表征上的差异。结果表明:分形维数能有效表征不同老化阶段NEPE推进剂的表观损伤过程。当伸长率小于20%时,分形维数随伸长率增加而增大,且增速较快;当伸长率在20%~60%时,分形维数仍随伸长率增加而增大,但增速放缓,并发现老化时间越长,分形维数与伸长率的线性关系更显著的规律;当伸长率大于60%后,不同老化阶段推进剂分形维数随伸长率呈不规则变化。孔隙率法与分形维数法对比表征老化前后推进剂拉伸过程存在差异,且老化后差异更加显著,孔隙率法主要量化孔隙面积占比,分形维数法则表征表面形貌的粗糙度与复杂度特征。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 老化 细观损伤 分形维数 原位拉伸
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固体推进剂增材制造技术的研究进展与展望
14
作者 明天凡 王沫茹 +4 位作者 罗聪 黄晨 黄谱 史钰 李伟 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期2-18,共17页
固体推进剂增材制造技术基于分层制造原理,将复杂的三维加工过程转化为平面加工过程,实现了药柱点-线-面-体的逐层制造。目前,围绕固体推进剂增材制造技术,国内外在工艺、设备、配方等方面开展了大量的研究工作。结合近5年国内外最新研... 固体推进剂增材制造技术基于分层制造原理,将复杂的三维加工过程转化为平面加工过程,实现了药柱点-线-面-体的逐层制造。目前,围绕固体推进剂增材制造技术,国内外在工艺、设备、配方等方面开展了大量的研究工作。结合近5年国内外最新研究成果,介绍了7种典型的增材制造技术,重点评述了还原光聚合技术、材料挤出技术、黏结剂喷射技术的工艺原理及其在固体推进剂领域的应用现状;总结了固体推进剂增材制造技术在工艺设备和配方体系两方面的最新研究进展以及向智能制造发展的整体趋势;并基于对其技术进展和发展趋势的分析,提出以下4点展望:继续攻克黏结剂喷射的技术难题、加强仿真模拟在实际生产的应用联合、研发适用增材制造的自修复胶黏剂、引入热刺激形状记忆聚合物以制造具有变形变性变功能的异形固体推进剂。 展开更多
关键词 固体推进剂 增材制造 仿真模拟 形状记忆聚合物 智能制造
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降低低特征信号固体复合推进剂尾焰红外辐射研究进展
15
作者 朱虹霖 宋琴 +1 位作者 李爽 李航瑜 《化学推进剂与高分子材料》 2026年第2期1-8,共8页
概述了通过降低燃气温度、减少燃气中红外辐射源、添加红外辐射吸收剂以及抑制二次燃烧来降低固体推进剂尾焰红外辐射强度的方法。调研了钾盐抑制二次燃烧的机理:火焰区中KO_(2)浓度是影响二次燃烧的关键因素,抑制二次燃烧主要是在燃烧... 概述了通过降低燃气温度、减少燃气中红外辐射源、添加红外辐射吸收剂以及抑制二次燃烧来降低固体推进剂尾焰红外辐射强度的方法。调研了钾盐抑制二次燃烧的机理:火焰区中KO_(2)浓度是影响二次燃烧的关键因素,抑制二次燃烧主要是在燃烧过程中阻止CO和H_(2)的链增长反应,通过降低链分支反应形成的·OH浓度而抑制燃烧。研究结果表明,随推进剂中钾盐含量的提高,对二次燃烧的抑制效果明显增强。 展开更多
关键词 固体推进剂 红外辐射 低特征信号 钾盐 二次燃烧 羽流
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液氢贮箱加注-保持-排气式预冷特性及影响因素研究
16
作者 张荣达 马原 +2 位作者 王云龙 王康 厉彦忠 《真空与低温》 2026年第2期175-182,共8页
为研究微重力条件下低温推进剂贮箱的加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,选择液氢贮箱作为对象,建立CHV预冷全过程热平衡数值模型,计算并分析预冷过程温度、压力及沸腾传热特性,研究加注质量流速、排气目标压力及气壁温差最小限值对预冷性... 为研究微重力条件下低温推进剂贮箱的加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,选择液氢贮箱作为对象,建立CHV预冷全过程热平衡数值模型,计算并分析预冷过程温度、压力及沸腾传热特性,研究加注质量流速、排气目标压力及气壁温差最小限值对预冷性能的影响规律。结果表明:CHV预冷前期对低温流体冷却能力利用不足,更易引发超压风险;CHV预冷周期内加注、保持和排气阶段壁面降温速率逐渐减小;液壁间沸腾传热集中发生于加注阶段,该阶段预冷全程以膜沸腾传热为主,平均时间占比达91%;适当增加加注质量流速和气壁温差限值可有效改善CHV预冷性能,其中质量流速从0.01 kg/s提高至0.05 kg/s时,壁面降温速率提升4.9倍,预冷消耗时长降低6.9%,气壁温差限值从5 K增加至20 K时,预冷消耗时长降低38%,消耗质量仅增加10%。 展开更多
关键词 微重力 液氢贮箱 加注-保持-排气式预冷 特性研究 影响规律
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氢化镁在空间推进器双模共质推进系统中的应用
17
作者 杨闯 林羲 +1 位作者 张可敏 邹建新 《金属功能材料》 2026年第1期16-25,共10页
传统化学燃料推进受限于化学反应的能量释放上限,其推进效率已逼近理论峰值,难以满足未来深空探测任务对飞行器速度提升、长期在轨稳定运行以及携带更多有效载荷的严苛需求。在此背景下,核电推进与核热推进成为航天推进领域的研究焦点,... 传统化学燃料推进受限于化学反应的能量释放上限,其推进效率已逼近理论峰值,难以满足未来深空探测任务对飞行器速度提升、长期在轨稳定运行以及携带更多有效载荷的严苛需求。在此背景下,核电推进与核热推进成为航天推进领域的研究焦点,而融合两种模式的双模式推进系统更被认定为未来技术发展的核心方向。本文系统综述了当前核热推进、核电推进及核电-核热双模式推进系统的应用进展,并重点评估了氢化镁作为关键共质工质的应用可行性。核电推进以锂、镁、锌等金属为工质,凭借高比冲与长寿命优势,适用于深空探测中的长时间持续加速任务;核热推进以氢气为工质,可提供大推力且比冲适中,适合航天器轨道的快速调整操作。双模式推进系统整合2种推进方式的优势,通过灵活切换模式实现航天器的高效推进,但仍面临设备结构设计复杂、双工质储存与供应协同困难等技术瓶颈。氢化镁分解可产生分别匹配核热推进(H2)与核电推进(Mg)需求的产物,以此作为共质工质有望使系统较传统双工质方案减重30%以上,不过仍需突破高背压环境下放氢动力学数据匮乏、低重力条件下储罐高效设计等关键难题。未来需持续深化相关领域研究,推动这类新型推进技术向实际太空任务应用落地。 展开更多
关键词 空间飞行器 氢化镁 核电推进 核热推进 双模推进系统
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基于耗散伪应变能的NEPE固体推进剂疲劳损伤演化模型
18
作者 吴凡几 张文沁 +1 位作者 张大鹏 雷勇军 《火箭军工程大学学报》 2026年第1期46-55,共10页
针对长时间公路运输后高能硝酸酯增塑聚醚(nitrate ester plasticized polyether,NEPE)固体推进剂的疲劳损伤表征问题,开展了应力控制模式下的循环拉伸试验,采用耗散伪应变能作为NEPE固体推进剂疲劳损伤过程的损伤因子,将疲劳损伤演化... 针对长时间公路运输后高能硝酸酯增塑聚醚(nitrate ester plasticized polyether,NEPE)固体推进剂的疲劳损伤表征问题,开展了应力控制模式下的循环拉伸试验,采用耗散伪应变能作为NEPE固体推进剂疲劳损伤过程的损伤因子,将疲劳损伤演化过程视作是蠕变损伤、拉压疲劳损伤及断裂损伤进程的叠加,构建了NEPE固体推进剂疲劳损伤演化模型并开展参数分析。结果表明:NEPE固体推进剂在应力控制的循环载荷作用下会表现出明显的应变落后于应力的滞后特征,并伴随着能量耗散现象,所定义的损伤因子可以有效量化其损伤演化过程;疲劳损伤演化模型可以精确表征NEPE固体推进剂在循环加载时的损伤衰减增长、稳态增长和加速增长3个阶段;加载最大应力对疲劳损伤演化起决定性作用,加载最大应力降低时,损伤演化的主导因素会逐渐由蠕变损伤向拉压疲劳损伤转变。 展开更多
关键词 固体推进剂 疲劳损伤 损伤因子 耗散伪应变能
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固体推进剂燃速温度敏感系数研究综述
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作者 张军民 张宏雷 +2 位作者 王宇辰 高原 严雪峰 《化学推进剂与高分子材料》 2026年第1期1-4,共4页
总结了国内外固体推进剂燃速温度敏感系数研究的一些进展,从物理手段和化学手段两个方面对调节固体推进剂的燃速温度敏感系数提出了有效的控制措施,并对未来的推进剂燃速温度敏感系数研究工作提出了建议。
关键词 固体推进剂 燃速温度敏感系数 燃烧性能
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三唑酮基燃速调节剂的合成及在高燃速推进剂中的应用
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作者 牟国柱 黄晓霞 +5 位作者 李鑫 张晨 涂泷潇 宋清屹 李爽 张天福 《化学推进剂与高分子材料》 2026年第1期35-40,共6页
为进一步提升高燃速固体推进剂的综合性能,以4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮(ATO)为含能配体,二价铜离子为中心金属离子,硝酸根为阴离子,合成了1种新型含能金属化合物(燃速调节剂)[Cu(ATO)_(3)](NO_(3))_(2)(CAN)。采用红外光谱、元素分析及单... 为进一步提升高燃速固体推进剂的综合性能,以4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮(ATO)为含能配体,二价铜离子为中心金属离子,硝酸根为阴离子,合成了1种新型含能金属化合物(燃速调节剂)[Cu(ATO)_(3)](NO_(3))_(2)(CAN)。采用红外光谱、元素分析及单晶X射线衍射确定了CAN的结构。热重-差示扫描量热法与感度测试结果表明,CAN的初始热分解温度为183.9℃,对撞击与摩擦均不敏感(落锤撞击感度为20 J,摆式摩擦感度为12%,静电火花感度为144 mJ),满足推进剂应用要求。应用评价表明,CAN与推进剂各组分的相容性良好,16 MPa下可将基础配方推进剂燃速由46.29 mm/s提高至56.65 mm/s,增幅约22.38%,同时,CAN改善了推进剂能量水平,对力学、感度性能无明显影响,在高燃速固体推进剂中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 含能材料 燃速调节剂 4-氨基-1 2 4-三唑-5-酮 固体推进剂 高燃速
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