CN110455862A - 一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及民用固体推进剂制备技术领域，具体为一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法。该方法包括步骤1)选择PbCO3和炭黑为催化剂，采用TiO2作为燃烧稳定剂，制备出具有燃速X的SG药料一；2)市售或库存的一批或多批具有Y燃速的SG药料二；3)根据产品要求的燃速Z，通过计算，获得所需不同药料的配比；4)按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；5)从混同后的药料中取样进行性能测试，通过测试结果确定最终配比，获得符合燃烧性能要求的产品。该方法可解决的技术问题是SG系列配方推进剂燃烧性能调节困难的问题，还可减少药料浪费，提高生产效率，节约生产成本。

Description

一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法
技术领域
本发明涉及民用固体推进剂制备技术领域，具体为一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法。
技术背景
双基推进剂按加入的催化燃烧剂的不同进行区分，加入石墨的成为双石推进剂(SS)；加入氧化铅的称为双铅推进剂(SQ)；加入氧化钴的称为双钴推进剂(SG)；加入氧化镁的成为双芳镁推进剂(SFM)。
SG系列推进剂配方是目前国内固体推进剂最常用的推进剂配方之一，广泛应用于民用固体推进剂中。推进剂燃烧性能是衡量推进剂在不同压力下燃烧稳定性的重要参数，推进剂燃烧性能越好，推进剂的压力指数越小，在不同压力条件下，燃烧稳定性越好，发动机工作越稳定，越有利于产品的使用。
随着民用推进剂的发展，对推进剂的性能要求越来越高，其中对推进剂燃烧性能的要求不断提高尤为明显。但是SG系列推进剂本身存在燃速范围广、压力指数大、调节困难等问题；且该系列推进剂药料生产存在一次生产出来直接就满足产品性能合格率低的问题，60％的药料生产出来后无法直接用于产品的生产。因此，后期需要不断的对药料性能进行调整，使其燃烧性能符合使用要求后才能投料生产，导致生产过程中药料浪费大，产品生产成本高。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法。该方法可解决的技术问题是SG系列配方推进剂燃烧性能调节困难的问题，还可减少药料浪费，提高生产效率，节约生产成本。
为了实现以上发明目的，本发明的技术方案为：
一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法，包括两种方案，其中一种方案包括以下步骤：
1)选择粒度为5μm～10μm的PbCO3和品号为N330的炭黑作为催化剂，采用锐钛型的TiO2作为燃烧稳定剂，制备出具有燃速X的SG药料一；
2)市售或库存的一批或多批具有Y燃速的SG药料二；
3)根据步骤1)中制备出药料一的燃速X、药料二的燃速Y和产品要求的燃速Z，通过计算，获得所需不同药料的配比；
4)按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；
5)从混同后的药料中取样进行性能测试，通过测试结果确定最终配比，获得符合燃烧性能要求的产品。
第二种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法为：
1)选择具有不同燃速的SG药料一和药料二，药料一的燃速X，药料二的燃速Y；
2)；根据步骤1)中选择药料的燃速和产品要求的燃速Z，通过计算，获得所需不同药料的配比；
3)按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；
4)从混同后的药料中取样进行性能测试，通过测试结果确定最终配比，获得符合燃烧性能要求的产品。
具有不同燃速的SG药料是指须有燃速高的和燃速低的药料配合，燃速高的和燃速低药料的质量比为20％－80％：20％－80％。
以SG药料的质量计，碳酸铅的添加量为2.5－3.5％，炭黑的的添加量为0.1－0.7％，二氧化钛的添加量为0.9－1.7％。
在一定范围内，催化剂PbCO3和炭黑的粒度越细，含量越高，压力指数越低，燃速越高。如：现有药料燃速高于产品要求，可以通过降低PbCO3粒度和炭黑含量来降低新生产药料的燃速和压力指数。
市场上PbCO3、C·B、TiO2的种类和品号非常多，导致推进剂的燃烧性能不稳定，不易于控制，合格率低。因此，对推进剂催化剂和燃烧稳定剂粒度和品号等进行控制，提高药料一次合格率，提高其燃烧性能；同时利用SG系列配方(SG－1、SG－2、SG－1A)推进剂药料之间按不同比例配料，相互进行燃烧性能调节，从而达到对压力指数调节的目的，减少药料浪费，提高生产效率，节约生产成本。
燃速X、燃速Y和产品要求的燃速Z，计算公式为aX+bY＝Z，其中a、b分别为X药料和Y药料的配比。
不同燃速的SG系列推进剂通过一定比例混同后，混同后药料的燃速结果的高低和不同燃速药料多少的比例呈线性关系。比如燃速为X的药料一和燃速为Y的药料二按照a：b比例混同后，混同后的药料的燃速结果为aX+bY，并且SG系列配方的药料经过相互之间混同之后，其压力指数大大下降。但是混同过程一定要将药料混同均匀，研究表明，当人工混同3遍以上时，其均匀性大大提高，能满足使用要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(一)采用上述调节方法，药料一次吸收合格率大大提高，燃烧性能明显变好。
(二)即使一次生产出来的药料不能满足性能要求，可以寻找库存药料中高燃速或低燃速的其他药料来进行调节，通过计算获得符合要求的药料，减少药料浪费，提高生产效率，节约生产成本。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加便于理解，下面将结合具体实施方式对本发明中所述的工艺做进一步的阐述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
本发明中所记载的％，如无特殊说明，均表示其质量百分含量，即wt％。
实施例1：
某客户对民用固体推进剂燃速要求为12.5±0.3mm/s，压力指数≤0.2，现有的1/15批SG－2药料，其燃速为13.21mm/s，压力指数为0.35，该药料不符合某产品的使用要求；需要对其进行燃速和压力指数的调节，需要生产燃速低于12.5mm/s的药料来进行调节，具体步骤为：
1)选择粒度为6μm左右的PbCO3和品号为N330的炭黑作为催化剂，采用锐钛型的TiO2作为燃烧稳定剂；碳酸铅的添加量为2.8％，炭黑的的添加量为0.3％，二氧化钛的添加量为1.0％，用于生产吸收药，生产出来的药料燃速低于12.5mm/s，为12.0mm/s。
2)按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀。设1/15批药料和新生产的药料的配比分别为a和b；因此有：a+b＝1，13.21a+12.0b＝12.5。计算可以得出：a＝40％，b＝60％。
3)药料混同完成后，可取小样品采用燃速仪或发动机对其燃速性能进行测试，满足要求后进行才进行批量生产。若燃烧性能不能满足要求，则可以再对两种药料配比进行微调，以满足要求。
4)药料出来燃速为12.5，压力指数为0.12。
实施例2：
某客户对民用固体推进剂燃速要求为12.5±0.3mm/s，压力指数≤0.2，现有的2/15批SG－2药料，其燃速为12.86mm/s，压力指数为0.28，导致该药料不符合某产品的使用要求；需要对其进行燃速和压力指数的调整，具体步骤为：
1)选择粒度为6μm左右的PbCO3和品号为N330的炭黑作为催化剂，采用锐钛型的TiO2作为燃烧稳定剂；碳酸铅的添加量为2.8％，炭黑的的添加量为0.3％，二氧化钛的添加量为1.0％。用于生产吸收药，生产出来的药料燃速低于12.5mm/s，为12.0mm/s。
2)按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；设2/15批药料和新生产的药料的配比分别为a和b；因此有：a+b＝1，12.86a+12.0b＝12.5。计算可以得出：a＝60％，b＝40％。
3)药料混同完成后，可取小样品采用燃速仪或发动机对其燃速性能进行测试，满足要求后进行才进行批量生产。若燃烧性能不能满足要求，则可以再对两种药料配比进行微调，以满足要求。
4)药料出来燃速为12.5，压力指数为0.12。
实施例3：
某客户对民用固体推进剂燃速要求为12.5±0.3mm/s，压力指数≤0.2，但是采购的原始药料燃烧性能均不符合要求，具体性能参数如下：
原始药料燃烧性能
采用本申请中记载的方法对民用固体推进剂燃烧性能进行调节，包括以下步骤：
1)选择具有不同燃速的SG药料3/16批SG－1A和1/17批SG－2；
2)精确计算，按照燃速计算公式：13.0X+11.5Y＝12.5，X+Y＝1.X，Y即为加入量，得出燃速为13.0的SG药料1/17批SG－2与燃速为11.5的SG药料3/16批SG－1A的质量比约为7：3。通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；药料出来燃速为12.5，压力指数为0.12。
3)药料混同完成后，可取小样品采用燃速仪或发动机对其燃速性能进行测试，满足要求后进行才进行批量生产。若燃烧性能不能满足要求，则可以再对两种药料配比进行微调，以满足要求。
按不同比例混合后的燃烧性能
实施例4：
某客户对民用固体推进剂燃速要求为12.5±0.3mm/s，压力指数≤0.2，但是采购的原始药料燃烧性能均不符合要求，具体性能参数如下：
原始药料燃烧性能
采用本申请中记载的方法对民用固体推进剂燃烧性能进行调节，包括以下步骤：
1)选择具有不同燃速的SG药料9/18批SG－2和1/19批SG－1A；
2)精确计算，按照燃速计算公式：8.6X+10.5Y＝9.5，X+Y＝1.X，Y即为加入量，得出燃速为8.6的SG药料1/19批SG－1A与燃速为10.5的SG药料9/18批SG－2的质量比约为1：1。按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；药料出来燃速为9.55，压力指数为0.1。
4)药料混同完成后，可取小样品采用燃速仪或发动机对其燃速性能进行测试，满足要求后进行才进行批量生产。若燃烧性能不能满足要求，则可以再对两种药料配比进行微调，以满足要求。
按不同比例混合后的燃烧性能
虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims (5)

1.一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)选择粒度为5μm～10μm的PbCO3和品号为N330的炭黑作为催化剂，采用锐钛型的TiO2作为燃烧稳定剂，制备出具有燃速X的SG药料一；
2)市售或库存的一批或多批具有Y燃速的SG药料二；
3)根据步骤1)中制备出药料一的燃速X、药料二的燃速Y和产品要求的燃速Z，通过计算，获得所需不同药料的配比；
4)按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；
5)从混同后的药料中取样进行性能测试，通过测试结果确定最终配比，获得符合燃烧性能要求的产品。
2.一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)选择具有不同燃速的SG药料一和药料二，药料一的燃速X，药料二的燃速Y；
2)；根据步骤1)中选择药料的燃速和产品要求的燃速Z，通过计算，获得所需不同药料的配比；
3)按照药料的配比对药料进行精确称量，通过人工混同≥3遍，确保药料混合均匀；
4)从混同后的药料中取样进行性能测试，通过测试结果确定最终配比，获得符合燃烧性能要求的产品。
3.如权利要求2所述调节民用固体推进剂燃烧性能的方法，其特征在于：具有不同燃速的SG药料是指须有燃速高的和燃速低的药料配合，燃速高的和燃速低药料的质量比为20％－80％：20％－80％。
4.如权利要求1所述的一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法，其特征在于：以SG药料的质量计，碳酸铅的添加量为2.5－3.5％，炭黑的的添加量为0.1－0.7％，二氧化钛的添加量为0.9－1.7％。
5.如权利要求1或权利要求2所述的一种调节民用固体推进剂燃烧性能的方法，其特征在于：燃速X、燃速Y和产品要求的燃速Z，设燃速X的药料配比为a，燃速Y的药料配比为b，其中a+b＝1，则计算公式为aX+bY＝Z。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA945123A (en) * 1970-12-11 1974-04-09 Bernard Doin Pyrotechnic gas generator
EP1645747A2 (en) * 2004-10-05 2006-04-12 AVIO S.p.A. Adjustable nozzle for a solid-propellant engine, and engine featuring such an adjustable nozzle
CN102175830A (zh) * 2011-02-17 2011-09-07 西安近代化学研究所 固体推进剂多靶线准动态燃烧性能测试方法
CN103212429A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 中北大学 用于降低硝胺类推进剂压强指数的燃速催化剂
CN112250529A (zh) * 2020-07-23 2021-01-22 湖北航天化学技术研究所 一种变推力固体火箭发动机用高能推进剂及其制备工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA945123A (en) * 1970-12-11 1974-04-09 Bernard Doin Pyrotechnic gas generator
US3813007A (en) * 1970-12-11 1974-05-28 Poudres Et Exyslosifs Soc Nat Gas generator with coolant expulsion means
EP1645747A2 (en) * 2004-10-05 2006-04-12 AVIO S.p.A. Adjustable nozzle for a solid-propellant engine, and engine featuring such an adjustable nozzle
CN102175830A (zh) * 2011-02-17 2011-09-07 西安近代化学研究所 固体推进剂多靶线准动态燃烧性能测试方法
CN103212429A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 中北大学 用于降低硝胺类推进剂压强指数的燃速催化剂
CN112250529A (zh) * 2020-07-23 2021-01-22 湖北航天化学技术研究所 一种变推力固体火箭发动机用高能推进剂及其制备工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
乔治•萨顿（GEORGEP.SUTTON）等: "《火箭发动机基础》", 30 June 2019 *
张晓宏等: "利用燃烧稳定剂调节燃速的研究", 《火炸药学报》 *
罗运军等: "《新型含能材料》", 31 January 2015 *
谢桂芳等: "某高能低染色螺压改性双基推进剂燃烧性能的实验研究", 《中国兵工学会》 *

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