本技术涉及金属燃料技术,介绍了一种新型金属燃料,具备燃烧增压特性,包括金属基体和钼、钨或其组合作为添加剂。该燃料的制备与应用方法也被详细阐述。
背景技术
金属燃料由于具有高的燃烧焓而被作为添加剂应用到固体推进剂中,其能显著提高推进剂的能量密度,改善其燃烧行为,增强发动机的燃烧稳定性。传统的金属燃料为单质铝粉,铝粉作为金属燃料不仅可以显著提高推进剂的能量密度,同时其燃烧产物Al2O3可以抑制振荡燃烧的产生,大幅改善火箭发动机的燃烧稳定性。然而凝相燃烧产物的大量团聚引发的两相流损失,严重降低了推进剂的燃烧效率,高速运动的高温凝聚相会冲刷毁坏发动机的耐烧蚀层,甚至烧毁喷管。为解决金属燃料燃烧团聚的问题,研究学者们发现在推进剂中添加适量易分解产气的添加剂(如LDPE)能促进复合颗粒在燃烧过程中发生破碎,有望提升产物的成气性,产生更小的燃烧碎片,从而抑制团聚。然而金属燃料的燃烧焓是影响推进剂比冲的关键因素,过多添加剂的摄入可能会降低推进剂的能量水平,因此开发出一种具有高能量密度、燃烧产气量多的金属燃料就显得尤为重要。
一方面,易分解产气的添加剂的摄入可以抑制燃烧团聚现象的发生,而另一方面,过多的添加剂又会影响推进剂整体的能量性能,因此要合理权衡金属燃料的能量性和成气性。有必要设计一种能缓解燃烧团聚、提高推进剂比冲的能源燃料,以克服现有的金属燃料存在的上述问题。
实现思路