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摘要通过分析纳米技术在导弹固体火箭发动机推.pdf


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一’
芝赫引起导弹自身制导信号的衰减或受到干扰而严重地
影响制导,造成导弹失控。因此,研究减少固体火
箭发动机红外辐射的措施,已成为增强固体导弹高
机动性、高突防能力以及高精度的前提之一。
固体火箭发动机尾烟产生的原因
固体火箭发动机尾烟的产生主要是由于固体推
进剂燃烧不完全造成的。燃烧产物中的“烟”主要是
凝聚相微粒一次烟和水分二次烟。火焰特征主
要是二次燃烧即燃气中还原性气体,与空
气中氧混合后在高温下复燃在火箭尾部形成的明
亮火焰以及由此而产生强烈的可见光及红外、微波
辐射等各种特征信号。其影响因素有:喷管出口处
燃气温度和参与氧化一还原反应物浓度。以、
在燃气中所占质量百分比和喷管出口温度两项来评
估二次焰特征。
复合推进剂导弹通常采用提高氧平衡或减少碳
张启信燕‘霞张莉英元素含量来提高燃温,采用直链结构的粘结剂来促
使反应完全和采用过滤装置来减少燃气中的残渣和
烟雾含量。但碳元素含量保证燃烧的能量,含量太
少,燃烧的能量就低;含量太高,温度会过高,提
摘要通过分析纳米技术在导弹固体火箭发动机推
进剂及其结构设计方面的应用,提出了降低烟雾,减少固体高了对耐热材料的要求,并增加了红外辐射。因
火箭发动机红外辐射,增强导弹机动能力、突防能力和隐身此,需发展低特征信号推进剂,研制、使用新型含
能力的措施。能材料,以缓和降低特征信号和提高能量及其它综
主题词纳米技术固体火箭发动机突防能力合性能之间的矛盾。
引言纳米材料对固体推进剂性能的影响
随着现代武器制导技术的高精度化,各类突防纳米是一个极小的长度单位,纳米等于十亿
措施也应运而生。红外制导作为高精度制导探测技分之一米。纳米技术是通过操纵原子、分子或原子
术的一种,已被广泛应用于各类武器。因此,尽可团、分子团使其重新排列组合,形成新的物质。在
能减少红外辐射,已成为各类飞行器的主要发展趋固体推进剂中使用纳米材料,可有效地提高固体推
势之一。众所周知,温度高于绝对零度的任何物体进剂的燃烧性能。
都是红外辐射源,物体的温度越高,红外辐射越. 纳米材料可减少推进剂结块
强。导弹的红外辐射源主要是其固体火箭发动机燃推进剂填料粒度级配是依据最大填充原理,在
烧产生的烟雾和发动机喷管的热金属部件。导弹飞单位体积中的填满大颗粒,在大颗粒空隙中填入粒
行时来自发动机燃烧室的℃~ ℃的气体径小得多的第二种颗粒,在第二种粒子充满大颗粒
喷射出的烟雾,会发出很强的红外辐射,暴露导弹的空隙后,总体积没有增加,接着依次填入小得多
的位置。此外,导弹机动飞行过程中,当制导信号的第三种及更细的粒子,使单位体积中的填充量达
微波,电磁波和激光等穿过喷焰或烟雾时,还会最大,空隙率最小。但药浆粘度随空隙率的增大而
本文一—收到,张启信系廊坊陆军导弹学院教授;燕霞、张莉英系该院助教
· · 飞航导弹年第期
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增高,要满足固体推进剂的浇注要求,药浆还要有很好地控制反应速度和温度。固态物质在其形态为
一定的流变性能。细的药颗粒在表面吸收水分溶大尺寸时,其熔点是固定的,超细微化后其熔点却
解,失去水分后便析出形成大的颗粒结块。适当的将显著降低,当颗粒

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