Основные характеристики смесевых ракетных твердых топлив и области их применения. 3-е изд., испр. и доп.

ВВЕДЕНИЕ 8 Глава 1. СМЕСЕВЫЕ ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА 19 1.1. Состав смесевых твердых ракетных топлив 20 1.2. Характеристики, связанные с функциональными концевыми группами 43 1.2.1. Поперечно-сшивающий агент 45 1.2.2. Пластификаторы 47 1.2.3. Добавки 48 1.2.4. Регулирование скорости горения 49 1.2.5. Поверхностно-активные вещества и связующие агенты 53 1.2.6. Различные добавки 56 1.3. Производственные методы и контроль качества 65 1.3.1. Операции смешения 65 1.3.2. Приготовление полимерного связующего (предварительная смесь) 66 1.4. Заливка зарядов 70 1.5. Описание основных процессов литья зарядов 73 1.6. Температура отверждения и концевые операции 81 1.7. Влияние производственных процессов изготовления твердотопливных зарядов на их характеристики горения, на механическую и структурную целостность 83 1.8. Контроль качества 87 1.8.1. Метод неразрушающего контроля или инспекция 87 1.8.2. Внутренний контроль 89 Глава 2. СВОЙСТВА СМЕСЕВЫХ ТВЕРДЫХ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ 97 2.1. Энергетические характеристики и характеристики горения (стандартный практический удельный импульс) 97 2.2. Механические характеристики 100 2.3. Старение смесевых твердых ракетных топлив 102 2.4. Характеристики безопасности и пиротехническое поведение 104 2.5. Вид разложения смесевых твердых ракетных топлив 108 2.6. Чувствительность к механическому воздействию 109 2.7. Чувствительность к тепловому воздействию 110 2.8. Чувствительность к статическому электричеству 110 Глава 3. ДВУХОСНОВНЫЕ ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА 115 3.1. Составы и сырьевые материалы 116 3.2. Характеристики сырьевых материалов. Энергетические сырьевые материалы 121 3.3. Технологические добавки 123 3.4. Основные фазы производственного процесса 126 3.5. Процесс производства экструдируемых двухосновных твердых ракетных топлив (ЕDB) 128 3.6. Другие процессы изготовления зарядов из топлив 133 3.7. Производство литьевых двухосновных твердых ракетных топлив (CDB) 136 3.7.1. Производство литьевого пороха 136 3.7.2. Получение заливочного растворителя (среды) 140 3.7.3. Производство литьевых двухосновных твердых ракетных топлив 141 3.7.4. Другие процессы 145 3.8. Характеристики двухосновных твердых ракетных топлив 146 3.8.1. Физико-химические характеристики 146 3.8.2. Механические характеристики 149 3.8.3. Баллистические характеристики 151 3.8.4. Параметры, влияющие на скорость горения 152 3.8.5. Процесс производства двухосновных топлив 153 3.8.6. Энергетические характеристики 155 3.9. Эксплуатационные характеристики 157 3.9.1. Сигнатура 157 3.9.2. Нестабильность горения 160 3.10. Химическая стабильность 164 3.11. Параметры, влияющие на химическую стабильность 168 3.12. Старение 169 3.13. Характеристики безопасности 171 3.14. Склонность к воспламенению 173 Глава 4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ ЭНЕРГОЕМКИХ ПОЛИМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ 176 4.1. Определение семейства твердых ракетных топлив на основе перспективных энергетических полимерных связующих 176 4.2. Преимущества перспективных твердых ракетных топлив на высокоэнергетическом полимерном связующем 177 4.3. Сырьевые материалы 178 4.3.1. Основные положения 178 4.3.2. Компоненты полимерного связующего. Состав перспективных энергетических полимерных связующих 180 4.3.3. Полимеры 182 4.3.4. Энергетические пластификаторы 184 4.3.5. Инертные пластификаторы 186 4.3.6. Отверждающие агенты 187 4.3.7. Наполнители 189 4.3.8. Окислители 190 4.4. Различные добавки 191 4.5. Проблемы производственных процессов 193 4.5.1. Принципы производства перспективных твердых ракетных топлив с энергетическим полимерным связующим 193 4.5.2. Производство высокоэнергетических твердых ракетных топлив (XLDB – NEРE) 198 4.5.3. Производство зарядов твердого ракетного топлива (заливка, отверждение, окончательная доработка и контроль качества) 204 4.6. Характеристика перспективных твердых ракетных топлив с энергетическими полимерными связующими 205 4.6.1. Физические и физико-химические характеристики 205 4.6.2. Механические свойства 210 4.7. Скорость горения перспективных твердых ракетных топлив на энергетическом полимерном связующем 218 4.7.1. Скорость горения твердых ракетных топлив CMCDB 218 4.7.2. Скорость горения твердых ракетных топлив XLDB и НЕПЕ 220 4.8. Энергетические характеристики 223 4.8.1. Теоретическое совершенство 225 4.8.2. Измеренное совершенство 225 4.9. Функциональные характеристики 226 4.9.1. Сигнатура 226 4.9.2. Нестабильность горения 228 4.10. Старение 230 4.11. Характеристики безопасности 235 4.11.1. Правила безопасности при производстве эффективных твердых ракетных топлив на энергетическом полимерном связующем 236 4.11.2. Безопасность твердотопливных зарядов 239 Глава 5. ГОРЕНИЕ ТВЕРДЫХ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ 242 5.1. Физические и химические процессы 242 5.2. Процесс воспламенения 248 5.3. Гашение или прекращение действия силы тяги 252 5.4. Нестабильность горения 256 5.4.1. Акустические нестабильности 256 5.4.2. Аналитические модели и моделирование стабильности горения 265 5.4.3. Оценка стабильности горения, средства и конструкция 266 5.4.4. Нестабильность, связанная с образованием вихрей 271 Задачи к главе 5 273 Глава 6. КОМПОНЕНТЫ И КОНСТРУКЦИИ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 275 6.1. Корпус двигателя на твердом ракетном топливе 275 6.1.1. Конструкция корпуса двигателя, материалы для его изготовления 275 6.1.2. Металлические корпуса 287 6.1.3. Корпуса из композиционных материалов 292 6.2. Сопла. Классификация 297 6.3. Проектирование и изготовление 300 6.4. Поглощение (абсорбция) тепла и материалы сопла 309 6.5. Детали воспламенителя 324 6.5.1. Пиротехнические воспламенители 326 6.5.2. Пирогенные воспламенители 328 6.5.3. Анализ воспламенителя и его конструкции 334 6.6. Подход к проектированию твердотопливного ракетного двигателя 335 Задачи к главе 6 349 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 354