科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为了研究火箭发动机传统颗粒型点火具工作过程中点火药与包装纤维素材料的相互作用，及其药型结构对能量释放特性的影响规律，制备了系列点火药/纤维素复合样品，并采用同步热分析(DSC-TG)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)联用仪，研究了纤维素外壳对点火药热反应性能的影响。在此基础上，利用模拟点火腔研究了装药结构、装药量及配方组成对能量释放过程及燃温分布的影响规律。主要通过高速相机和高速红外热像仪获得了不同点火具的火焰结构及火焰温度分布，并与采集的压力数据进行了关联。结果表明：纤维素壳体会降低黑火药和Mg/PTFE点火药的总凝聚相反应放热量，当纤维素含量为33.33%时，2种点火药的总放热量分别降低了66.36%和29.98%，然而B/KNO3点火药的放热量却提高了2.39倍。气相分解产物和燃烧凝相产物分析表明纤维素并未改变黑火药和Mg/PTFE热反应路径。模拟点火过程研究表明，药型为大圆柱体形装药量10 g的黑火药点火具在点火燃烧过程中会发生预点火现象，点火药生成大量气体携带部分未着火颗粒先破壳再实现点火。纤维素壳体起到了一定的增压效应，为初始火焰的建立奠定了压强基础。装药结构和装药量对点火具燃温的影响不显著，燃温的差值不超过50℃。但方形和环形点火药盒的点火具工作时间较短，比小圆柱体形和异形点火药盒的点火具工作时间缩短42.4%左右，有利于提高点火效率。在配方影响方面，Mg/PTFE点火药的燃温最高，工作时间最短；而大粒径黑火药燃温比小粒径高，因此前者工作时间更长。
- 单位
