新型高密度燃料性能研究

葉丹陽(yáng)，曹新發(fā)，韋 偉

（中國(guó)航天科技集團(tuán)公司四院四十二所，湖北 襄陽(yáng)441003）

0 引言

高密度張力環(huán)籠型碳?xì)浠衔锸歉呙芏任鼰崽細(xì)涞囊环N，它們的分子由碳、氫兩種元素組成，具有高的正生成熱和遠(yuǎn)高于普通碳?xì)浠衔锏拿芏戎担é选? g/cm3）。由于在合成過(guò)程中通過(guò)拉緊C-H鍵角至90°或60°，使化合物具有立方烷或四面體的結(jié)構(gòu)，從而向化合物中引入張力能量，使其具有更高的燃燒熱值。在這類(lèi)分子中一旦某一個(gè)鍵被打破，整個(gè)分子就很快破碎而釋放出很大的能量。

這類(lèi)高張力烴類(lèi)化合物主要是一些立方烷、二氫盆式苯衍生物和烷烴二聚體等，不但可作為固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)富燃料推進(jìn)劑的高能添加劑，而且因其能溶于碳?xì)浠衔铮赏茝V應(yīng)用于液體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的碳?xì)淙剂虾臀鼰崽細(xì)淙剂希x予這些碳?xì)淙剂蟽?yōu)異的能量性能和點(diǎn)火燃燒性能。

某新型固體碳?xì)浠衔颒D-2是高密度張力環(huán)籠型碳?xì)浠衔镏芯哂袘?yīng)用潛力的一種，可以在航空煤油（RP-3）中大量溶解，并形成穩(wěn)定溶液，增加燃料的熱值。本文對(duì)HD-2與RP-3的復(fù)配燃料的性能進(jìn)行了研究。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及說(shuō)明

在西北工業(yè)大學(xué)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒、內(nèi)流場(chǎng)與熱結(jié)構(gòu)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了火箭－沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī) (RBCC)航空煤油點(diǎn)火燃燒性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中壓強(qiáng)測(cè)試點(diǎn)的位置在第一個(gè)噴注凹腔后的第一個(gè)測(cè)壓點(diǎn)（P15測(cè)點(diǎn)，見(jiàn)圖1），該點(diǎn)測(cè)試壓強(qiáng)數(shù)據(jù)變化能夠表征點(diǎn)火凹腔內(nèi)的燃料的燃燒性能。……