HMX 含量對丁羥四組元推進(jìn)劑團(tuán)聚及凝聚相燃燒產(chǎn)物的影響

茍東亮，敖 文，劉 露，吳浩明，劉佩進(jìn)，何國強

（1. 西北工業(yè)大學(xué) 燃燒、熱結(jié)構(gòu)與內(nèi)流場重點實驗室，陜西 西安 710072；2. 中國航天科技集團(tuán)有限公司四院四十一所，陜西西安 710025）

1 引言

為了提高固體推進(jìn)劑的能量特性，推進(jìn)劑中通常添加一定量的鋁粉。由于鋁的熔點和沸點相差較大，因此推進(jìn)劑燃燒過程中，鋁顆粒在燃面會發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，生成的大粒徑團(tuán)聚物對凝聚相燃燒產(chǎn)物（CCPs）的形成至關(guān)重要。凝聚相燃燒產(chǎn)物能夠抑制發(fā)動機(jī)不穩(wěn)定燃燒，同時會降低鋁的燃燒效率，增加燃燒室的兩相流損失，增強絕熱層的局部燒蝕和噴管處的熔渣沉積。因此掌握推進(jìn)劑鋁團(tuán)聚以及凝聚相燃燒產(chǎn)物的影響因素，對發(fā)動機(jī)工作性能評估十分關(guān)鍵。

奧克托今（HMX）的爆熱為6200 kJ·kg-1，爆速為9110 m·s-1［1］，能量特性較高、密度較大、熱穩(wěn)定好，廣泛用于復(fù)合固體推進(jìn)劑中。HMX 能夠影響固體推進(jìn)劑的能量性能［2-4］、燃速［5-6］、火焰結(jié)構(gòu)［7-8］以及力學(xué)性能［3］，同時也可顯著改變推進(jìn)劑燃面上鋁的團(tuán)聚以及凝聚相燃燒產(chǎn)物特性［9］。

國內(nèi)外對推進(jìn)劑鋁團(tuán)聚和凝聚相燃燒產(chǎn)物的影響因素進(jìn)行了大量研究，主要集中在壓力［10-11］、燃速［11-12］、鋁 粉 粒 徑 和 含 量［12-14］、AP 粒 徑 和 級 配［13，15］等，而關(guān)于HMX 和RDX 的影響研究較少。Liu［16］研究了不同含量的RDX 對凝聚相燃燒產(chǎn)物的影響，認(rèn)為隨著RDX 含量的增加，凝聚相燃燒產(chǎn)物的粒度逐漸增大。Glotov［9］研究了含鋁推進(jìn)劑中HMX 對團(tuán)聚的影響，認(rèn)為含HMX 推進(jìn)劑的團(tuán)聚程度和團(tuán)聚物粒徑小于 含RDX 推 進(jìn) 劑。Bubak［17］對 不 同 氧 化 劑 的 推 進(jìn) 劑凝聚相燃燒產(chǎn)物進(jìn)行了研究，指出含HMX 推進(jìn)劑的凝聚相燃燒產(chǎn)物的粒徑較大。……