航天推进用高密度液体碳氢燃料:合成与应用

高密度燃料已成为重要的航天推进液体燃料。简要介绍了国外高密度燃料的合成进展,包括JP-10,T-10,RJ-5,RJ-7等;重点介绍了天津大学的燃料研究进展,包括HD-01、密度大于1g/ml的燃料、四环庚烷、金刚烃燃料、生物质高密度燃料等,并报道了四环庚烷的自燃特性。为解决超声速飞行条件下燃料的点火及主动冷却问题,制备了油溶性纳米Pd和Pt颗粒添加剂,分别降低了JP-10的点火温度,提高了JP-10的裂解热沉。     

高密度烃层流火焰传播速度试验研究

为了研究液态燃料的预混燃烧特性,利用本生灯方法与数字图像处理技术相结合的方法对高密度烃的层流火焰传播速度和贫油点火、熄火极限进行了试验测量。研究表明:高密度烃的层流火焰传播速度在恰当比为1.1附近取得最大值;贫油燃烧阶段的层流火焰传播速度随当量比的变化幅度比富油燃烧阶段小;当量比相同时,燃油流量的改变对层流火焰传播速度的影响不大;层流火焰传播速度随混合气体温度的增加而增加;随混合气体温度的增加,层流火焰传播速度随当量比的变化幅度增大;燃油流量在小于35ml/h区域内,贫油点火极限、熄火极限的当量比存在一定的波动,且随混合气体温度的增加而减小,但减小幅度不大。     

氟聚氨酯涂料在舰载航空电子设备中的应用

航空电子产品金属外表面防护通常采用防腐蚀涂料防护。氟聚氨酯涂料具有超强的耐候性及耐化学介质腐蚀性能,近年来在航电设备中得到了广泛的应用。本文比较了常见的几种航空涂料,研究含氟聚氨酯涂料应用于舰载航空电子产品金属外表面,确定了涂覆工艺并进行了试验验证。     

高冰点热管工作特性实验研究及在"嫦娥四号"探测器上的应用

文章针对月球探测器设备月昼高效传热和月夜阻断传热需求,设计了一种以八氟环丁烷为工质的开关式高冰点槽道热管,对其常温下传热性能及启动特性开展了地面实验研究。结果表明:热管工作温度35～55℃范围内的最大传热量大于40 W;工作在35～55℃温度范围、传热量为25 W时,蒸发段测点与冷凝段测点温差小于5℃;在相同传热量情况下,工作温度越高,传热温差越小;管体与水平面夹角分别为10°、30°两种情况下,热管均能在90 s内正常启动。该热管已在"嫦娥四号"探测器中得到成功应用。探测器地面热平衡试验和在轨数据表明,高冰点热管在月昼高温工况传热效果良好,月夜低温工况热管工质冻结、可以实现设备保温,确保了探测器相关设备在轨的高性能工作。     

氧化亚氮基单元复合推进剂技术研究述评

氧化亚氮基单元复合推进剂具有无毒、高比冲、使用系统简单等诸多优异性能,有望替代传统肼类推进剂用于多种航天器.本文综述了国内外在氧化亚氮基单元复合推进剂的配方体系、发动机设计、燃烧过程及安全性等方面的研究进展,结合我国液体推进剂实际现状,提出了开展氧化亚氮基单元复合推进剂的研究思路.     

浮油密度受温度影响的分子动力学模拟

浮油是液浮陀螺仪的重要组成部分,陀螺仪工作环境温度分布不均引起浮油密度局部变化,导致产生干扰力矩。有限元方法能够实现液浮陀螺仪温度场的仿真以及干扰力矩的分析,但是缺乏对浮油物化性质及变化的研究。通过分子动力学模拟的方法,建立并优化了氟醚油的分子链以及密度计算模型,得到了分子量和温度对密度的影响。结果表明,氟醚油密度随分子量增大而增大,且模拟数值与实测密度相符。温度升高,氟醚油密度下降,密度与温度之间呈线性相关,且分子量越低密度下降越快。拟合校正后所得到的温密方程实现了浮油性质的定量分析,为有限元仿真和液浮陀螺仪的设计提供了基础参数。     

氟硅油的抗磨添加剂及其摩擦学性能评价

采用四球抗磨损试验机评价三(甲基硅氧基)磷酸酯和1,3-双(二氯甲基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷在氟硅油中的抗磨性能,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X-Ray光电子能谱(XPS)分析了添加剂对摩擦性能的影响.结果表明:三(甲基硅氧基)磷酸酯较好改善了钢球的磨斑形貌,摩擦表面只发生了轻微擦伤;1,3-双(二氯甲基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的抗磨效果与含氯氟硅油接近,添加1.0%的钢球磨斑直径从1.15mm降到了0.59mm,摩擦因数从约0.30降到约0.12,磨痕表面的犁沟深度和数量均明显减少.     

氟硅油的润滑性能

对含γ-三氟丙基侧链的氟硅油在四球机上的润滑性进行了研究.结果表明,其润滑性不如酯类润滑油.可通过两条途径改进氟硅油的润滑性:加入润滑添加剂或是改进氟硅油的分子结构.含氯和含磷化合物作为添加剂虽能提高氟硅油的润滑性,但与氟硅油的相容性不好.通过在γ-三氟丙基侧链优化引入元素Cl,可明显提高氟硅油的润滑性能,其极压性能还优于酯类润滑油,并在齿轮试验机上得到了验证.含Cl氟硅油还具有优异的高温氧化安定性,对金属不产生腐蚀.     

高超声速弹道靶泰氟隆锥模型及弹托设计

模型及弹托设计是开展弹道靶试验研究的基础。对用于再入物理特性研究的泰氟隆锥模型，采用了钨、铝作芯体配重的鞘套结构，而弹托采用了四瓣不封底和八瓣全包覆两种结构并选用了聚碳酸酯和超韧尼龙两种材料。发射试验结果表明：用此方法设计的泰氟隆锥模型和选用超韧尼龙做成八瓣全包覆弹托能实现泰氟隆锥模型的超高速发射，模型的发射速度达到5．7km/s，且模型与弹托分离满足再入物理试验研究的要求。