氟塑料貯囊破裂機理及耐開裂性能研究

朱 峰，姜 潮，李洪春

（西安航天動力研究所，陜西 西安710100）

0 引言

通過氣體擠壓方法，供給火箭發動機液體推進劑的正向逐出裝置，即擠壓裝置——貯箱，是現代宇航工程中的一個重要部件，使用很廣泛[1]。在貯箱中，貯囊起著實現擠壓氣體和推進劑的有效隔離，保證在失重條件下使推進劑定向擠出的重要作用。隨著火箭導彈技術的發展和日益增長的空間使用的苛刻要求，對貯囊結構、材料及其制造技術的研究愈益受到重視，并在不斷創新。

根據發動機對貯箱的技術要求和實際使用條件，貯囊及材料應具備以下主要性能：1） 和推進劑有良好的相容性，表現在貯囊長期貯存推進劑和工作時，貯囊本身的各種性能沒有明顯變化,且推進劑質量也沒有明顯變化，仍能滿足發動機正常工作的要求；2）對推進劑和擠壓氣體有較低的滲透性；3）在貯存和擠出推進劑期間，要有良好的物理機械性能，如柔韌性、抗曲撓疲勞性、耐開裂性。在可能遇到的各種惡劣環境條件下，要有令人滿意的彈性及良好的耐老化性能，滿足長期貯存要求。

國內外大量的研究工作表明[2-3]，聚全氟乙丙烯氟塑料和化學腐蝕性特別強的推進劑，如發煙硝酸、四氧化二氮，有著非常好的相容性，是耐推進劑腐蝕最佳的非金屬材料之一，并可制成不帶任何接頭或搭接縫的整體結構貯囊。氟塑料貯囊的研究工作，曾是美國上世紀70年代的重點課題，結果使其成為美國各類可貯推進劑（肼類燃料和四氧化二氮）發動機系統使用的貯囊，并成功應用于“阿波羅”宇宙飛船的登月艙反作用控制系統，參與了登月計劃[4]。……