含硼固冲发动机补燃室内凝相产物燃烧效率测试方法

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1、固体火箭技术第37卷第1期JournalofSolidRocketTechnologyVo1．37No．12014含硼固冲发动机补燃室内凝相产物燃烧效率测试方法①吴秋，陈林泉，王云霞，杨玉新(中国航天科技集团公司四院四十一所，西安710025)摘要：针对含硼贫氧推进剂固体火箭冲压发动机，提出了一种补燃室内凝相产物燃烧效率测试方法。设计了水冷探针取样装置，传热计算结果证明了该装置取样过程的可靠性。通过地面直连式试验，对补燃室凝相产物进行了采集，分2个工况，并使用现代仪器手段SEM、EDS及XRD，对产物的化学成分进行了深入分析。结果表明，凝相产

2、物主要包含B、0和c三种元素；产物的主要成分为B2O3。此外，还含有BI3C2、B2Ti、MgO2、Fe3O4和Ti2O3。工况1的B2O3的质量百分含量明显高于工况2，工况2的B13C2的质量百分含量明显高于工况1，每个工况自发动机轴线向壁面的径向变化过程中，B203的质量百分含量逐渐减小，B。，c：的质量百分含量却逐渐增大。分析得出，硼的燃烧效率随着补燃室长度的增加而升高；而自发动机轴线向壁面的径向变化过程中，硼的燃烧效率逐渐降低。关键词：固冲发动机；含硼推进剂；凝相燃烧产物；化学成分；燃烧效率中图分类号：V448．15文献标识码：A文章

3、编号：1006—2793(2014)01—0134—05DoI：10．7673／j．issn．1006—2793．2014．Ol_026Testmethodofcombustioneficiencyforcondensedproductsofboron—basedpropellantinsecondarycombustionchamberofsolidductedrocketWUQiu，CHENLin—quan，WANGYun—xia，YANGYu—xin(The41stInstituteoftheFourthAcademyofCASC，Xi

4、'an710025，China)Abstract：Atestmethodofcombustioneficiencyforcondensedcombustionproductsofboron—basedpropellantinsecondarycombustionchamberofsolidductedrocketWaspresented．Awatercooledsamplingsystemwasdesignedforthetestmethod，thepracticabilityofthesamplingsystemwasprovedbyhea

5、ttransmissionresult．Theintermediatecombustionproductsinsecondarycombustionchamberwerecollectedbydirect—connectedtest．ThechemicalcompositionofcondensedcombustionproductsWasdeter-minedbymodemdevices．Theresultsfirstlyshowthattheproductsmainlyconsistofthreeelementsincludingboro

6、n，oxygenandcarbon．secondly，thecondensedcombustionproductsmainlyconsistofB2O3．Lastly，thecombustioneficiencyofboronparticlesin-creaseswithincreasingofthelengthofcombustionchamber，whereasdecreaseswithradialpositionfromaxistoinnerwalofthesecondarycombustionchamber．Keywords：soli

7、dductedrocket；propellantcontainingboron；condensedcombustionproducts；chemicalcomposition；eom-bustioneficiencyO引言向。硼以其高的质量热值和容积热值，被认为是固冲发动机以其能量高、结构简单、技术成熟，成固体贫氧推进剂的最佳燃料。含硼推进剂的燃烧产物为新一代导弹动力装置的最佳选择。为适应导弹技术除气相组分外，还将产生凝相产物，这些凝相产物严重的要求，固冲发动机用贫氧推进剂将向高能化方向发影响了补燃室燃烧效率的提高引。法国Traineau等展

8、。添加金属燃料是高能推进剂的一个重要发展方对阿里安5号固体火箭助推器的缩比发动机内颗粒分①收稿日期：2013—09．23；修回13期：2013-12-13。作者简介