第一章 绪论 1
第一节 固体推进剂在火箭技术中的地位 1
第二节 固体推进剂发展简史与分类 2
一、发展简史 2
二、分类 3
第三节 固体推进剂的技术要求和应用 4
一、一般要求 4
二、特殊要求 5
第四节 固体推进剂的现有水平、发展趋势与展望 7
一、固体推进剂的发展历程与现状 7
二、固体推进剂发展的趋势与展望 8
第二章 固体推进剂的组份与配方 14
第一节 固体推进剂的组份 14
一、粘合剂 14
二、氧化剂和高能炸药 25
三、溶剂和增塑剂 29
四、固化剂、交联剂和偶联剂 34
五、高能燃烧剂 39
六、燃烧催化剂和燃烧稳定剂 40
七、安定剂和防老剂 41
八、工艺附加剂和其它附加剂 43
第二节 双基推进剂 43
一、双基推进剂的性能 43
二、双基推进剂的配方 43
第三节 复合推进剂 48
一、聚硫橡胶推进剂 48
二、聚氯乙烯推进剂 50
三、聚氨酯推进剂 53
四、聚丁二烯推进剂 59
第四节 改性双基推进剂 64
一、改性双基推进剂的组份与配方 64
二、改性双基推进剂的性能 66
第三章 固体推进剂的能量性能 69
第一节 火箭对固体推进剂能量性能的要求 69
一、固体推进剂在火箭发动机中的功能转化 69
二、火箭对固体推进剂能量性能的要求 70
第二节 固体推进剂能量示性数的表示法 71
一、比冲 71
二、特征速度 72
三、固体推进剂能量示性数的理论计算过程 73
第三节 固体推进剂的假定化学式和总热焓 74
一、固体推进剂的假定化学式 74
二、固体推进剂的总热焓 78
第四节 固体推进剂在确定的火箭发动机燃烧室内燃烧过程的热力计算 79
一、燃烧产物的平衡组成 79
二、燃烧产物平衡组成的总焓 91
三、固体推进剂的爆热和定压理论燃烧温度 92
四、燃烧产物的熵和其它热力参数的计算 97
第五节 燃烧产物在喷管膨胀过程中的热力计算 100
一、喷管出口处的温度Te 100
二、计算喷管出口处燃烧产物的总焓He 103
三、计算喷管出口处燃烧产物的组成 104
四、喷管出口处其它热力参数的计算 104
第六节 固体推进剂理论比冲和特征速度的计算 104
一、固体推进剂理论比冲的计算 104
二、固体推进剂特征速度的计算 105
三、总述固体推进剂标准理论比冲和特征速度的计算步骤 106
第七节 弹道摆法测定固体推进剂的比冲和特征速度 109
一、测定原理 109
二、测定程序 110
第四章 固体推进剂的燃烧性能 112
第一节 固体推进剂稳态燃烧机理 112
一、稳态燃烧理论模型 112
二、催化作用机理的研究 122
三、稳态燃烧机理研究的实验技术概述 126
第二节 燃烧性能参数及其调节 128
一、燃烧性能参数 129
二、影响燃烧速度的因素 132
三、从发动机工作情况看调节燃烧性能参数的意义 133
四、推进剂燃烧性能参数调节途径 135
第三节 固体推进剂的非稳态燃烧 142
一、不稳定燃烧的现象、后果及分类 142
二、声燃烧不稳定性 143
三、声不稳定燃烧的抑制方法 145
四、非声燃烧不稳定性 157
五、燃烧转爆轰 159
六、点火 160
七、熄火 161
第四节 推进剂燃气的无烟化 162
一、推进剂燃气无烟化的意义 162
二、电磁波的传输特性 162
三、影响电磁波透过燃气的因素 165
四、固体推进剂无烟化的途径 167
五、各种类型的无烟推进剂 172
六、燃气烟的测定 174
第五章 固体推进剂的力学性能 176
第一节 固体推进剂力学性能与发动机应用的关系 176
一、固体火箭发动机装药的受力分析 176
二、贴壁浇铸装药的强度计算 176
三、推进剂破坏准则与强度校核 180
四、固体火箭发动机对推进剂力学性能的要求 183
第二节 固体推进剂力学性能实验与描述 184
一、固体推进剂力学性能实验 184
二、时间温度等效原理与主曲线 188
三、固体推进剂粘弹行为的力学模型及表达式 195
第三节 固体推进剂力学性能的特征 203
一、固体推进剂的应力-应变行为 203
二、固体推进剂的冲击强度 205
三、固体推进剂的动态力学性能 206
四、固体推进剂的玻璃化温度Tg和脆化温度Tb 208
第四节 固体推进剂力学性能研究进展 211
一、偶联剂在固体推进剂中的应用 211
二、低温不脆变的高能推进剂 212
第六章 固体推进剂的贮存性能 214
第一节 固体推进剂的物理安定性 214
一、吸湿 214
二、晶析 217
三、汗析 221
第二节 固体推进剂的化学安定性 221
一、热分解对推进剂贮存性能的影响 221
二、水解对推进剂贮存性能的影响 228
三、氧化对推进剂贮存性能的影响 229
四、后固化对推进剂贮存性能的影响 230
第三节 复合推进剂的热老化 233
第四节 固体推进剂的贮存寿命 238
一、双基推进剂的贮存试验 238
二、复合推进剂的贮存试验 242
三、推进剂贮存期间非破坏性试验 243
四、推进剂贮存期的确定 244
第七章 双基推进剂制造工艺 249
第一节 双基推进剂制造工艺综述 249
一、制造工艺发展概况 249
二、双基推进剂制造工艺的理论基础 249
第二节 吸收药的制造 258
一、吸收的物理化学过程 258
二、吸收工艺过程及工艺条件 261
三、喷射器的设计 266
四、其它吸收工艺 269
第三节 螺旋压伸成型工艺 269
一、典型螺旋压伸工艺流程 270
二、各工序的物理化学过程 270
第四节 螺旋挤压的工艺理论基础及控制 273
一、药料在螺压过程中的运动及产量 273
二、药料在螺压过程中的状态分析 275
三、螺压过程工艺温度的控制 278
四、螺杆设计 279
第五节 模具设计分析 281
一、模具的作用及结构 281
二、药料在模具内的流动 281
三、模具内药料压力的发展 282
四、模具主要部件的设计 285
五、离模膨胀的影响因素 286
第六节 双基推进剂其它成型工艺 286
一、柱塞式挤压工艺 286
二、溶剂法挤压工艺 287
三、捲卷式工艺 287
四、双螺杆螺旋压伸工艺 287
五、无辊压工序工艺 287
六、超声挤压 287
第八章 复合固体推进剂制造工艺 288
第一节 概述 288
第二节 氧化剂准备 289
一、氧化剂粉碎 289
二、干燥 293
第三节 原材料准备与燃料预混工艺 294
一、原材料准备 294
二、燃料预混工艺 295
第四节 混合工艺 296
一、混合工艺概况 296
二、间歇卧式混合机混合工艺过程及操作规程 297
三、连续混合工艺及其它混合系统 299
第五节 浇铸工艺 301
一、浇铸工艺及其发展 301
二、真空浇铸工艺过程 302
第六节 固化工艺 304
一、固化机理 304
二、固化方式和设备 309
第七节 脱模与整形工艺 311
一、脱模工艺过程 311
二、整形工艺过程 312
第八节 发动机装药可能出现的主要问题及解决途径 312
一、大批量发动机装药时推进剂批间性能的再现问题 312
二、生产过程中工序检验方法 313
三、脱模剂种类和涂敷方法 313
四、多批推进剂浇铸一发大型发动机问题 313
五、装药的蠕变和下沉 314
第九章 改性双基推进剂的制造工艺 315
第一节 概述 315
一、改性双基推进剂浇铸工艺的发展概况及工艺特点 315
二、改性双基推进剂浇铸工艺流程 316
第二节 浇铸药粒的制备 317
一、浇铸药粒制备的工艺流程 317
二、机械造粒工艺 319
三、浇铸药粒的质量控制参数 323
第三节 充隙浇铸 324
一、药粒装填 324
二、溶剂配制 325
三、浇铸 326
第四节 球形药的制备 326
一、球形药的应用及其典型组成 326
二、球形药制备的工艺流程 328
三、球形药制造原理及主要工艺条件 329
四、球形药的主要质量指标 336
五、连续化成球工艺 336
第五节 配浆浇铸 338
一、固体物料混同及混合溶剂配制 338
二、淤浆配制 341
三、淤浆浇铸 345
四、配浆浇铸的连续化工艺 349
第六节 固化成型 352
一、固化机理 352
二、固化工艺条件 356
三、固化过程中推进剂体积的收缩和加压固化技术 356
四、固化质量 357
第七节 充隙浇铸和配浆浇铸工艺的评述 359
一、浇铸工艺与压伸工艺的对比 359
二、充隙浇铸工艺与配浆浇铸工艺的对比 360
第八节 模具装配、脱模和整形 361
一、对模具装配的要求 361
二、脱模工艺 361
三、整形 362
第十章 固体推进剂的无损检测 363
第一节 超声波检测 363
一、超声波的物理性质 363
二、穿透法超声波检测 367
三、脉冲反射超声波检测 373
第二节 X射线检测 376
一、X射线检测原理 376
二、X射线检测方法 376
第三节 CT扫描 380
一、检测原理 380
二、图象建立原理 381
三、电子计算机断层装置的构成 384
四、CT图像分析 384
五、CT扫描的特点 385
第四节 激光全息 385
一、激光全息原理 385
二、全息图的观察 386
三、激光全息的特点 386
第十一章 固体推进剂的包覆 387
第一节 概述 387
第二节 对固体推进剂装药包覆层的基本要求 387
一、耐烧蚀性 387
二、相容性 388
三、强度和延伸率 389
四、粘结性能 389
五、老化性能 390
六、工艺性能 390
第三节 包覆层的发展概况及主要类型 390
一、双基推进剂的包覆材料 391
二、改性双基推进剂的包覆材料 392
三、复合推进剂的包覆材料 393
第四节 几种主要的包覆工艺 393
一、自由装填式推进剂药柱的包覆 393
二、壳体粘结式发动机装药的包覆 395
第五节 增塑剂的迁移问题 398
一、迁移的性质 398
二、迁移性质的试验方法 400
三、抑制迁移的途径 403
第六节 包覆层的开裂及脱粘问题 405
一、开裂、脱粘现象与原因分析 405
二、粘结机理 406
三、粘结强度的测定及脱粘的检测 406
四、防止开裂和脱粘的措施 408
第七节 包覆层的设计准则 410
第八节 包覆层技术的发展 413
一、新材料的研究 413
二、包覆层新配方和包覆工艺的研究 414
三、包覆装药的完整性和寿命预估 414
四、加强基础性工作 414
第十二章 固体推进剂的配方与装药设计 415
第一节 固体推进剂配方的设计原则与基本任务 415
一、固体推进剂配方的设计原则 415
二、固体推进剂配方设计的基本程序 415
第二节 固体推进剂的配方设计 416
一、双基推进剂的配方设计 416
二、复合推进剂的配方设计 419
三、改性双基推进剂的配方设计 421
第三节 固体推进剂的装药设计 424
一、装药设计的基本任务及一般程序 425
二、设计参量的计算 426
三、药型及装药结构的选择 428
四、单孔管状药的装药设计 436
五、内孔星形药柱的装药设计 454
六、内孔车轮形药柱的装药设计 481
七、腰型药柱的装药设计 493
八、端面燃烧装药设计 508
九、嵌金属丝药柱的装药设计 510
十、装药点火性能的设计 531
第十三章 固体推进剂的劳动保护与环境保护 538
第一节 固体推进剂的危险性能 538
一、危险性能的预测 538
二、固体推进剂组分的危险性能 543
三、固体推进剂的危险性能 550
第二节 固体推进剂的安全技术 555
一、工房设备方面的安全技术 555
二、生产操作方面的安全技术 558
第三节 固体推进剂的劳动保护 559
一、固体推进剂及其组份的毒性 559
二、防护措施 562
第四节 固体推进剂的环境保护 562
一、环境标准 563
二、环境保护措施 564