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淺析液體推進劑,基于GJB773B-2015的4.6.40條航天航空線纜耐推進劑試驗

嘉峪檢測網(wǎng)        2018-10-10 09:45

GJB773B-20154.6.40條的耐推進劑試驗,其中的推進劑是屬于管制類液體,比噴氣燃料更難獲取,只能到特殊場所方可進行試驗。

GJB773B-2015規(guī)定了4種液體浸漬的推進劑:無水肼、四氧化二氮、偏二甲基肼、甲基肼,如表1所示。

 

1  耐推進劑用試劑(GJB773B-2015

淺析液體推進劑,基于GJB773B-2015的4.6.40條航天航空線纜耐推進劑試驗

1液體推進劑的種類

目前,推進劑有三種類型,分別為固體推進劑、液體推進劑及混合型推進劑,其中GJB773B-20154.6.40條耐推進劑試劑屬于液體推進劑,是使用燃料和氧化劑來產(chǎn)生燃燒反應,從而產(chǎn)生推力。

 

燃燒反應必須要有可燃物及,所以燃料為發(fā)動機提供燃燒的物質,氧化劑為燃燒過程供氧。由于在大氣層內有充足的氧氣可以滿足燃燒,所以汽車及飛機的發(fā)動機都不需要攜帶氧化劑,但火箭不僅要在大氣層內運行,而且還要在太空飛行,因此必須攜帶氧來完成燃燒反應。

 

液體推進劑是液體火箭發(fā)動機的能源,在國內外航天發(fā)射領域應用較多。目前,國內航天發(fā)射場常用的液體推進劑有肼類推進劑(偏二甲肼、無水肼及甲基肼)、硝基類推進劑(四氧化二氮、紅煙硝酸)、液氫及液氧等。

2液體推進劑的性質(GJB773B-2015)

液體火箭推進劑是一種液態(tài)物質或幾種液態(tài)物質的組合,通過化學反應,形成高溫的反應產(chǎn)物。

  • 無水肼

分子式H2NNH2,閃點:38℃、熔點 1.4℃、沸點:113.5℃。無色發(fā)煙液體,有氨的臭味。易燃液體。受高熱、接觸明火會引起燃燒。燃燒時發(fā)出高熱,可能發(fā)生爆炸。本品為還原劑,與氧化劑接觸會引起自燃自爆。

 

  • 四氧化二氮

分子式:N2O4,沸點為21.2℃,熔點-11.2℃。共價化合物,無色氣體或液體,強氧化劑,能與許多燃料自燃,劇毒且有腐蝕性,極易分解為赤紅色的二氧化氮氣體。作為最常用的可貯存氧化劑之一,常與肼類燃料組成雙組元液體推進劑(液體推進劑發(fā)動機系統(tǒng)采用兩種不同的推進劑組元,通常一種為氧化劑,另一種為燃料)。N2O4C2H8N2的反應方程:C2H8N2+2N2O42CO2+4H2O+3N2

 

  • 偏二甲基肼

分子式:C2H8N2,沸點為63℃,熔點-57℃,無色易燃液體,劇毒。作為液體推進劑,可以在常溫下儲存和使用,優(yōu)點在于有高比沖值,與氧化劑接觸即自動著火(C2H8N2+ N2O42CO2+4H2O+3N2),但存在污水處理能耗高、安全系數(shù)低、二次污染物種類多、毒性大和運行成本高等缺點。

 

  • 甲基肼

分子式:CH6N2,沸點87.8℃,熔點-52℃。無色液體,有氨的氣味,劇毒且有腐蝕性,易燃,能與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱極易燃燒爆炸。常與四氧化二氮等氧化劑組成雙組元液體推進劑。

3液體推進劑的危害

基于液體推進劑的性質,液體推進劑發(fā)生安全事故主要表現(xiàn)為著火、爆炸、環(huán)境污染及毒害作用,所以大多數(shù)生產(chǎn)研制單位或檢測機構均沒有耐推進劑試驗能力及資質。

  • 液體推進劑的作用是為火箭提供能量,均具有易燃性或助燃性及爆炸性,在生產(chǎn)、運輸、轉注、加注和分析化驗等作業(yè)中,必須注意防火及防爆;

  • 液體推進劑具有毒性,2002年國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局等部門把四氧化二氮、肼、甲基肼和偏二甲肼列入《劇毒物品目錄》;

  • 液體推進劑具有腐蝕性,對金屬及非金屬材料、貯存容器、輸送管道、加注泵等均會產(chǎn)生腐蝕作用;

  • 液體推進劑的生產(chǎn)環(huán)節(jié)過程中產(chǎn)生的廢液會造成嚴重的環(huán)境污染。

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來源:技術游俠

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