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浅析液体推进剂,基于GJB773B-2015的4.6.40条航天航空线缆耐推进剂试验

嘉峪检测网        2018-10-10 09:45

GJB773B-20154.6.40条的耐推进剂试验,其中的推进剂是属于管制类液体,比喷气燃料更难获取,只能到特殊场所方可进行试验。

GJB773B-2015规定了4种液体浸渍的推进剂:无水肼、四氧化二氮、偏二甲基肼、甲基肼,如表1所示。

 

1  耐推进剂用试剂(GJB773B-2015

浅析液体推进剂,基于GJB773B-2015的4.6.40条航天航空线缆耐推进剂试验

1液体推进剂的种类

目前,推进剂有三种类型,分别为固体推进剂、液体推进剂及混合型推进剂,其中GJB773B-20154.6.40条耐推进剂试剂属于液体推进剂,是使用燃料和氧化剂来产生燃烧反应,从而产生推力。

 

燃烧反应必须要有可燃物及,所以燃料为发动机提供燃烧的物质,氧化剂为燃烧过程供氧。由于在大气层内有充足的氧气可以满足燃烧,所以汽车及飞机的发动机都不需要携带氧化剂,但火箭不仅要在大气层内运行,而且还要在太空飞行,因此必须携带氧来完成燃烧反应。

 

液体推进剂是液体火箭发动机的能源,在国内外航天发射领域应用较多。目前,国内航天发射场常用的液体推进剂有肼类推进剂(偏二甲肼、无水肼及甲基肼)、硝基类推进剂(四氧化二氮、红烟硝酸)、液氢及液氧等。

2液体推进剂的性质(GJB773B-2015)

液体火箭推进剂是一种液态物质或几种液态物质的组合,通过化学反应,形成高温的反应产物。

  • 无水肼

分子式H2NNH2,闪点:38℃、熔点 1.4℃、沸点:113.5℃。无色发烟液体,有氨的臭味。易燃液体。受高热、接触明火会引起燃烧。燃烧时发出高热,可能发生爆炸。本品为还原剂,与氧化剂接触会引起自燃自爆。

 

  • 四氧化二氮

分子式:N2O4,沸点为21.2℃,熔点-11.2℃。共价化合物,无色气体或液体,强氧化剂,能与许多燃料自燃,剧毒且有腐蚀性,极易分解为赤红色的二氧化氮气体。作为最常用的可贮存氧化剂之一,常与肼类燃料组成双组元液体推进剂(液体推进剂发动机系统采用两种不同的推进剂组元,通常一种为氧化剂,另一种为燃料)。N2O4C2H8N2的反应方程:C2H8N2+2N2O42CO2+4H2O+3N2

 

  • 偏二甲基肼

分子式:C2H8N2,沸点为63℃,熔点-57℃,无色易燃液体,剧毒。作为液体推进剂,可以在常温下储存和使用,优点在于有高比冲值,与氧化剂接触即自动着火(C2H8N2+ N2O42CO2+4H2O+3N2),但存在污水处理能耗高、安全系数低、二次污染物种类多、毒性大和运行成本高等缺点。

 

  • 甲基肼

分子式:CH6N2,沸点87.8℃,熔点-52℃。无色液体,有氨的气味,剧毒且有腐蚀性,易燃,能与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。常与四氧化二氮等氧化剂组成双组元液体推进剂。

3液体推进剂的危害

基于液体推进剂的性质,液体推进剂发生安全事故主要表现为着火、爆炸、环境污染及毒害作用,所以大多数生产研制单位或检测机构均没有耐推进剂试验能力及资质。

  • 液体推进剂的作用是为火箭提供能量,均具有易燃性或助燃性及爆炸性,在生产、运输、转注、加注和分析化验等作业中,必须注意防火及防爆;

  • 液体推进剂具有毒性,2002年国家安全生产监督管理局等部门把四氧化二氮、肼、甲基肼和偏二甲肼列入《剧毒物品目录》;

  • 液体推进剂具有腐蚀性,对金属及非金属材料、贮存容器、输送管道、加注泵等均会产生腐蚀作用;

  • 液体推进剂的生产环节过程中产生的废液会造成严重的环境污染。

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来源:技术游侠