[发明专利]含AlH3的高理论比冲和高密度推进剂及其制备方法

说明书

一种含AlH₃的高理论比冲和高密度推进剂，包含下列组份(质量百分比％)：粘合剂5％～10％；增塑剂14％～20％；氧化剂5％～17％；含能炸药32％～54％；金属燃料5％～18％；金属氢化物7％～15％；固化剂0.5％～1.5％。其中粘合剂为GAP；增塑剂为NG和/或BTTN；氧化剂为AP；含能炸药为CL‑20和/或ADN；金属燃料为Al；金属氢化物为AlH₃；固化剂包括各种含[NCO]的分子，如N‑100、TDI、IPDI等中的一种或多种。本发明具有推进剂理论比冲高(≥2744N·s/kg，6.86MPa)，密度高(≥1.80g/cm³)的特点，适用于远射程、大载荷、强突防、小型化的战略导弹。

技术领域

本发明涉及一种用于远射程、大载荷、强突防、小型化战略导弹的含AlH₃的高理论比冲和高密度推进剂及其制备方法。

背景技术

随着武器装备的升级换代，新战标强烈要求下一代战略导弹拥有更远的射程和更大的有效载荷，以便拓展打击范围、增加运载弹头的数量或质量，从而进一步提升战略导弹的威慑效应。同时，随着敌方反导能力的日渐提升，新战标也对战略导弹的突防能力和小型化能力提出了更高的要求，以进一步提升战略导弹的实战效能。

为满足下一代战略导弹远射程、大载荷、强突防、小型化的要求，研制比冲更高、密度更高的固体推进剂显得尤为重要。这是因为在发动机尺寸和药型结构不变的情况下，固体推进剂密度的增加将提高发动机的装药质量，比冲的增加将提高单位质量推进剂的作功能力，密度和比冲的共同提高，将显著提高发动机的动力性能，从而使战略导弹的射程更远、有效载荷更大，也将使战略导弹拥有更多的动力用于机动变轨，提高其突防能力。此外，在射程和有效载荷一定的情况下，固体推进剂密度和比冲的提高还将有利于战略导弹的小型化。

当前，战略导弹常用的HTPB推进剂和NEPE推进剂的理论比冲 (6.86MPa)、密度分别在2590N·s/kg、1.78g/cm³和2660N·s/kg、1.85g/cm³左右。为进一步提升下一代战略导弹的综合性能，迫切需要开展高理论比冲 (≥2744N·s/kg，6.86MPa)、高密度(≥1.80g/cm³)固体推进剂的研制。

发明内容

本发明的目的是：针对现有战略导弹用HTPB推进剂理论比冲和密度偏低，NEPE推进剂密度高但理论比冲不高的现状，提供一种适用于远射程、大载荷、强突防、小型化战略导弹的高理论比冲和高密度固体推进剂。

本发明的技术途径是：通过使用高能量密度材料AlH₃、含能粘合剂GAP、含能增塑剂等技术手段提高推进剂的理论比冲；同时通过使用高密度含能炸药CL-20、调节金属燃料铝粉的含量等技术手段提高推进剂的密度，从而形成一系列高理论比冲和高密度推进剂配方及其制备工艺。

本发明的技术方案是：一种含AlH₃的高理论比冲和高密度推进剂，它包括，粘合剂、增塑剂、氧化剂、含能炸药、金属燃料、金属氢化物和固化剂。

进一步的，上述金属氢化物为AlH₃。

进一步的，上述粘合剂为聚叠氮缩水甘油醚(GAP)。

进一步的，上述增塑剂为硝化甘油(NG)、丁三醇三硝酸酯(BTTN) 中的一种或两种组合。

进一步的，上述含能炸药为六硝基氮杂环异伍兹烷(CL-20)、二硝酰胺铵(ADN)中的一种或两种组合。

进一步的，上述各组分的质量百分比为：粘合剂：5％～10％；增塑剂： 14％～20％；氧化剂：5％～17％；含能炸药：32％～54％；金属燃料：5％～18％；金属氢化物：7％～15％；固化剂：0.5％～1.5％。

进一步的，上述氧化剂为AP。