高能烟火推进剂的配方设计+文献综述(3)
表1.1.1 3种常规贫氧复合推进剂的性能
序号 推进剂种类 热值(MJ·kg-1
) 密度(g·cm-3) 理论空气量 比冲(s-1)
1 碳氢贫氧推进剂 ≈33 ≈1.06 — ≈1000
2 镁铝贫氧推进剂 20~23 1.6~1.7 3~6 600~700
3 含硼贫氧推进剂 29~36 1.65~1.7 7~10 900~1100
结合表 1.1.1 可以看出，镁铝贫氧推进剂虽然具有价格低、能量高、点火性能
好、 空气余气系数范围宽的优点， 但是需要解决可燃性极限、 低压下燃烧稳定性、
燃速、燃气发生器中固体残渣、排气烟雾等技术难题。碳氢贫氧推进剂具有燃烧
热高、产物烟雾少、信号特征低的优点，但是需要解决燃烧温度低、二次点火困
难和燃速密度低等问题。硼贫氧推进剂具有高的燃烧热和高密度的优点，但点火
困难是含硼推进剂需要解决的主要问题[4]。
贫氧烟火推进剂是在烟火剂基础上发展起来的一种贫氧固体推进剂，具有热
值大、燃温高、配方可调性强、在较低压力下易于二次燃烧等优点。将烟火药剂
引入推进剂范畴，开发一种新型 Mg／PTFE 贫氧烟火推进剂(以下简称 Mg／
PTFE贫氧烟火推进剂)，研究其配方及性能并结合工艺技术进行配方的优化，对
完善贫氧烟火推进剂基础研究、 推进贫氧烟火推进剂的实际应用进程具有重要的
意义和价值。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 常规推进剂的研究现状
推进剂是火箭发动机的能源和工质，由燃烧剂和氧化剂组成，其推进原理很
简单，即工质（推进剂）被加速，由此产生反作用力—推力。如果火箭发动机是
利用推进剂内所含的化学能来产生高温、高压的推进气体的，人们就把这种火箭
发动机称为化学火箭发动机。二次世界大战末期，德国发明了采用液体燃料的
V-1、V-2 火箭，接着苏联和美国先后研制成功固体推进剂用于火箭。液体火箭
推进剂的能量高(主要用于航天运载火箭、洲际导弹等)，但发动机结构复杂、操
作繁琐，而固体火箭推进剂因其在燃烧、力学、物化安定性等方面的优异特点取
得军事上的普遍应用。
美国研制新型 XLDB推进剂配方，采用聚酯、聚醚多元醇和含能硝酸酯组成
的粘结剂体系及美国专利发明的新型安定剂体系，改善了力学性能、弹道性能、
工艺性能、热稳定性和长期储存稳定性，能适用于高性能的战略导弹系统；美海
军最新研制的 CL-20 高能、低特征信号推进剂(危险等级 1.3)大大降低了撞击敏
感性。俄罗斯在 ADN 的研制和应用方面居世界领先地位，已将 ADN 推进剂装
在米格-29、苏-27 战斗机携带的空空导弹上，以及 SS-24 和新型 SS-27 白杨-M
机动洲际导弹用做第一级发动机的速燃高能推进剂。欧洲“洁净火箭推进剂”计
划中 HNF推进剂主要有 GAP/HNF，PNIMMO/HNF和 PGLYN/HNF三种配方，
可以达到较高的燃速，但压力指数较高，是急待需要解决的问题。法国研制成功
了 NEPE高能推进剂、HTPB中燃速推进剂和一系列微烟推进剂，正积极开发含
高能量密度材料的推进剂。德国 ICT 开发了一系列新型含能材料 Il 引，最新研
制的叠氮增塑剂具有较高的化学稳定性和热稳定性，可进一步提高钝感、低特征
信号推进剂的性能，是一类很有潜力的增塑剂；另外，德国还研制了各种可用于
水下推进火箭发动机系统的新型固体推进剂，ICT研制的新型低特征信号推进剂
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