【硬核科普】最常見的復(fù)合固體推進(jìn)劑是怎么燃燒的
復(fù)合固體火箭推進(jìn)劑的發(fā)明與應(yīng)用
復(fù)合固體火箭推進(jìn)劑由杰克·帕森斯在1942年發(fā)明，他首次使用高氯酸銨作為氧化劑，替代了氣體生成量低、生成焓低的早期氧化劑，同時首次使用瀝青作為燃燒劑與粘合劑。與雙基推進(jìn)劑相比，復(fù)合推進(jìn)劑在力學(xué)性能和大規(guī)模澆筑方面有顯著優(yōu)勢，被認(rèn)為有很好的發(fā)展?jié)摿Α?br />
瀝青作為早期嘗試的粘合劑很快被聚硫橡膠所替代，后來發(fā)展了聚氨酯、端羧基聚丁二烯推進(jìn)劑等。HTPB（端羧基聚丁二烯推進(jìn)劑）的引入標(biāo)志著復(fù)合推進(jìn)劑發(fā)展達(dá)到了一個新階段。它具有更高的生成焓、更好的力學(xué)性能、儲存性能和更低的成本，適合用于各種固體發(fā)動機(jī)，包括小型肩扛式地對空導(dǎo)彈的發(fā)動機(jī)到大型固體火箭助推器。
復(fù)合固體推進(jìn)劑本質(zhì)上是由氧化劑和還原劑組成的固體，在點(diǎn)燃后燃燒產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生推力。其中，瀝青作為粘合劑，其力學(xué)性質(zhì)在很大程度上主導(dǎo)了復(fù)合固體推進(jìn)劑的力學(xué)性能。AP（高氯酸銨）是最常用的氧化劑，因其適中的價格、較強(qiáng)的氣體生成能力、較高的生成焓和較好的有效氧含量。
復(fù)合固體推進(jìn)劑通常包含多種組分，包括用于提高推進(jìn)劑能量的燃燒劑（如鋁粉、鎂粉）、固化劑（如TDI、MDI、IPDI）、交聯(lián)劑、增塑劑（如癸二酸二辛酯、壬二酸異癸酯）等。這些組分共同作用，使復(fù)合固體推進(jìn)劑具有優(yōu)良的性能。
在火箭發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)，AP/HTPB復(fù)合推進(jìn)劑的燃燒過程主要包括AP的單組元燃燒和HTPB的熱解。AP通過分解產(chǎn)生氧氣、一氧化氮和一氧化二氮等氣體，而HTPB則通過熱解產(chǎn)生乙烯和少量其他碳?xì)浠衔铮@些氣體最終與AP分解產(chǎn)生的氧化劑氣體混合并燃燒。在火箭發(fā)動機(jī)高溫高壓下，HTPB熱解產(chǎn)物與AP分解產(chǎn)物迅速混合燃燒，形成擴(kuò)散性火焰。
通過數(shù)值模擬，科學(xué)家們對AP/HTPB復(fù)合推進(jìn)劑的燃燒過程進(jìn)行了深入研究，包括質(zhì)量分布、壓力分布、軸向和徑向燃速等。這些研究結(jié)果有助于優(yōu)化復(fù)合固體推進(jìn)劑的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，為火箭發(fā)動機(jī)的性能提升提供了理論支持。
復(fù)合固體推進(jìn)劑在火箭發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用廣泛，從小型肩扛式地對空導(dǎo)彈的發(fā)動機(jī)到大型固體火箭助推器，其性能和可靠性得到了廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，復(fù)合固體推進(jìn)劑在軍事和民用領(lǐng)域的固體發(fā)動機(jī)上將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
素東15249983014： 能量的概念介紹 -
武侯區(qū)鋸齒： ______ 能量是物理學(xué)的基本概念之一,從經(jīng)典力學(xué)到相對論、量子力學(xué)和宇宙學(xué),能量總是一個核心概念. 在一般常用語或科普讀物中能量是指一個系統(tǒng)能夠釋放出來的、或者可以從中獲得的、可以相當(dāng)于做一定量的功.比如說1千克汽油含12千瓦小...
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武侯區(qū)鋸齒： ______ 你好 胡豆書名是蠶豆 變黑原因是由于用鐵鍋烹調(diào) 鐵與胡豆中淀粉反應(yīng)變黑 謝謝
素東15249983014： 銅和硝酸銀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 -
武侯區(qū)鋸齒： ______ 銅和硝酸銀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: Cu+2AgNO?=Cu(NO?)?+2Ag 由于銅比銀活潑,所以銅與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸銅,銀是銀白色,銅離子溶液是藍(lán)色,所以反應(yīng)現(xiàn)象是銅的表面附著著銀白色固體,溶液由無色變成藍(lán)色. 硝酸銀遇有機(jī)...
素東15249983014： 身邊的科學(xué):物體受熱后為什么會膨脹 -
武侯區(qū)鋸齒： ______ 熱,是一種能量.構(gòu)成物體的原子在受熱后,原子運(yùn)動幅度增加,所以體積會增加.
素東15249983014： 柴油發(fā)電機(jī)使用壽命怎么看?求答求科普
武侯區(qū)鋸齒： ______ 一、柴油發(fā)電機(jī)組在冬季運(yùn)行后,如果停放在露天的地方,應(yīng)隨時注意天氣的變化,... 因?yàn)?度時水的體積變化比較大,當(dāng)水從液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w時,體積增大膨脹就會損壞...
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武侯區(qū)鋸齒： ______ 問題三:面層有滾筒印、光澤不均勻 涂料生產(chǎn)中顏色分散不足;AB組份混合后,放置時間過長,材料性能發(fā)生變化;涂裝時局部厚度區(qū)別大,水分釋放慢. 解決辦法:水...
素東15249983014： 五年級科學(xué)問題:物體的浮與沉誰知道啊?!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!~ -
武侯區(qū)鋸齒： ______ 浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體向上托的力叫做浮力,浮力的方向豎直向上.地球上的物體受地球吸引而有重力,重力方向豎直向下.浮力大于重力時浮起來,浮力小于重力時沉下去,浮力等于重力時懸浮.
素東15249983014： 聲音傳播速度
武侯區(qū)鋸齒： ______ 溫度為15度時,速度為340米/秒. 溫度每上升/下降5度時,聲速上升/下降3度 聲音的傳播最關(guān)鍵的因素是要有介質(zhì),介質(zhì)指的是所有固體液體和氣體,這是聲音能傳播的前提.物理參量有聲源離觀察者的距離,聲源的震動頻率,傳播介質(zhì)有關(guān)....
素東15249983014： 量子力學(xué)理論到底是什么 -
武侯區(qū)鋸齒： ______ 量子力學(xué),為物理學(xué)理論,是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動規(guī)律的物理學(xué)分支,主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì),以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論.它與相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ).量子力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)...
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復(fù)合固體推進(jìn)劑本質(zhì)上是由氧化劑和還原劑組成的固體，在點(diǎn)燃后燃燒產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生推力。其中，瀝青作為粘合劑，其力學(xué)性質(zhì)在很大程度上主導(dǎo)了復(fù)合固體推進(jìn)劑的力學(xué)性能。AP（高氯酸銨）是最常用的氧化劑，因其適中的價格、較強(qiáng)的氣體生成能力、較高的生成焓和較好的有效氧含量。
復(fù)合固體推進(jìn)劑通常包含多種組分，包括用于提高推進(jìn)劑能量的燃燒劑（如鋁粉、鎂粉）、固化劑（如TDI、MDI、IPDI）、交聯(lián)劑、增塑劑（如癸二酸二辛酯、壬二酸異癸酯）等。這些組分共同作用，使復(fù)合固體推進(jìn)劑具有優(yōu)良的性能。
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通過數(shù)值模擬，科學(xué)家們對AP/HTPB復(fù)合推進(jìn)劑的燃燒過程進(jìn)行了深入研究，包括質(zhì)量分布、壓力分布、軸向和徑向燃速等。這些研究結(jié)果有助于優(yōu)化復(fù)合固體推進(jìn)劑的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，為火箭發(fā)動機(jī)的性能提升提供了理論支持。
復(fù)合固體推進(jìn)劑在火箭發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用廣泛，從小型肩扛式地對空導(dǎo)彈的發(fā)動機(jī)到大型固體火箭助推器，其性能和可靠性得到了廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，復(fù)合固體推進(jìn)劑在軍事和民用領(lǐng)域的固體發(fā)動機(jī)上將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
【硬核科普】最常見的復(fù)合固體推進(jìn)劑是怎么燃燒的
復(fù)合固體推進(jìn)劑本質(zhì)上是由氧化劑和還原劑組成的固體，在點(diǎn)燃后燃燒產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生推力。其中，瀝青作為粘合劑，其力學(xué)性質(zhì)在很大程度上主導(dǎo)了復(fù)合固體推進(jìn)劑的力學(xué)性能。AP（高氯酸銨）是最常用的氧化劑，因其適中的價格、較強(qiáng)的氣體生成能力、較高的生成焓和較好的有效氧含量。復(fù)合固體推進(jìn)劑通常包含多種...
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