国外复合固体推进剂连续混合装药工艺的研发及应用前景.docx

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1、国外复合固体推进剂连续混合装药工艺的研发及应用前景 摘 要：和常规的固体推动剂生产批次混合技术相比，在成本、平安以及推动剂效能方面连续混合工艺具有特别明显的优势。通过对国外固体推动剂连续混合技术方的探讨工作进行整合，充分阐明白连续混合装药技术的开发状况和运用前景，对连续混合装药技术的关键技术和优点进行了充分分析。 关键词：固体推动剂；连续混合；浇注 1 连续混合装药技术工作原理和关键技术 1.1 连续混合装药技术工作原理 利用连续式双螺杆机器混合多种组分，药浆经质量比较高的流淌速度干脆浇注到包覆壳体中。利用双螺杆技术对推动剂进行制造过程中，各种组分的设备都须要精确调整进给率，以此来保证配方的正

2、确性。 1.2 连续混合装药技术关键技术 调整推动剂组分需利用双螺杆混合工艺；在连续混合操作过程中需再次填充化合物；对在线计算供料监控技能予以精确；混合推动剂并消退其中的气体；推动剂药柱从双螺杆出料口干脆浇注；在开展两次浇注工作之间需将设备清理干净。 2 连续混合装药技术应用前景 促使连续混合和浇注技术达到标准技术成熟水平，并选择此技术研发发动机，是CNES资助双螺杆连续混合验证项目最主要的目的： 干脆浇注的推动剂流淌速度需依据比例渐渐增加这是须要证明的，也就是以小时为单位几一百零一公斤或者是几吨都具有可行性；推动剂性能在整个浇注时期内所要达到的标准要供应保障；致力于探讨双螺杆上游不同供料机器

3、或机械设备在发生短暂性故障之后须要实行降级运行的解决对策；创建一个具备特定规模并且布局完整的场地，并对其运营期间产生的成本進行估算。 此项目主要可分为三个主要验证环节： 2.1 DEMO1验证器 在30小时的工作时间内对连续混合工艺的稳定性进行验证是DEMO1的主要目的。检验过程中要运用手动再投料的材料容器。在进行测试过程中由于对存在差异的缩比发动机进行浇注，装药量为1050kg不等，对其弹道性能绽开评估，并表征其力学性能和流变性。 2.2 DEMO2验证器 须要对目前具备的试生产设备绽开升级，运用自动填充系统。试生产设备完成升级之后，须要运用连续混合技术对0.81t推动剂进行生产制造，并对D

4、EMO2药柱进行浇注。通过对上游填充器的精准度和工艺数据进行精确限制，可以对技术的稳定性能和再现性能进行验证。 2.3 DEMO2验证器 对连续混合技术的成熟度进行有效验证。2022年阿里安-6P135发动机的代表就是浇注1.52t级缩比发动机。将进行试验的设备扩大到全尺寸生产设备，生产阿里安-6P135发动机的时间和传统批次生产技术相比将会缩短到三分之一。双螺杆连续混合技术的平安性能、生产效率等和下一代主级和助推级固体推动运载火箭须要的大容量推动剂批量生产的要求完全相适用。双螺杆设备可以大幅度降低连续混合工艺生产成本，生产中的危急性可以得到明显降低，这必将是一种特别长远的工业解决方案。 3

5、连续混合装药技术的优点 3.1 平安性能 和传统的批次混合装药技术比较而言，平安性优势是连续混合装药技术具备的最大特征。连续混合机械设备在任何时间段中会混合特殊少的剂量，最多也就是几公斤的含能材料，而立式混合机在混合过程中会包含几一百零一公斤的含能材料。所以，在利用连续混合机械设备生产含1.1级组分的高能推动剂过程中，危急性就会得到大大降低。另外，假如出现意外，利用此种工艺技术可以在很大程度上降低对周边环境的影响。 3.2 推动剂性能 采纳连续双螺杆混合技术生产制作的复合固体推动剂的可行性都可以通过各种试验和探讨来验证。SNPE在2022年7月份利用双螺杆混合工艺制造的阿里安-5缩比发动机在O

6、NEEA开展了第一次点火试验。可以得出相关结论，通过对科学合理的技术数据和工艺配置进行确定，利用连续双螺杆混合工艺技术制造的推动剂和运用立式混合机批次混合的推动剂相比，性能基本无差异。 3.3 成本 将连续浇注工艺应用于大型固体火箭发动机中的一个确定性缘由是此工艺能够大范围降低连续生产成本。随着新型运载火箭固体发动机装药量持续增加，削减生产期间的连续生产成本存在特别大的优先性。推动剂的制造时间可以通过运用创新连续混合浇注技术来得到明显缩短，提升生产效率，进而在最大程度上降低连续生产推动剂的投入成本，促使运载火箭在目前竞争激烈的放射市场中保持高强度的竞争力。欧洲航空局已经明确其运载火箭的主要改进

7、型号的全部发动机都会在雷古勒斯厂利用此工艺技术进行生产。 4 结束语 批生产实践和探讨独创以及验证项目证明，双螺杆连续生产线性能处于稳定状态，和大型立式混合机相比，虽然推动剂药浆的停留时间特殊短，但是双螺杆和立式混合机的综合效率相比而言并无太大差异，而且热交换效率比立式混合机更优秀一点。根据推动剂搭配方式的要求，精准剂量和供料可以得到有效实现，最大程度上降低投资成本，并将制造时间缩短到3倍。最重要的是连续混合工艺可进一步提升固体推动剂生产平安性。 参考文献： 1雷宁，薛春珍，闫大庆.国外固体推动剂装药工艺平安性技术J.飞航导弹，2022（03）：90-94. 2苏昌银，朱号锋，张仲，张爱科，谷霁红，朱艳明.复合推动剂成型与发动机总装集成工艺技术创新J.化学推动剂与高分子材料，2022（05）：38-44. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页