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丁羟贫氧复合推进剂嵌入铜丝后燃速特性的研究
摘要
本文研究了丁羟贫氧复合推进剂在铜丝中嵌入后的燃速特性。实验使用了传统的静态燃烧器和时分光光度法对复合推进剂在铜丝中燃烧过程进行了测试与分析。研究表明，在一定范围内，丁羟与贫氧混合推进剂的燃速随混合比的增加先升高后降低。同时，将该复合推进剂嵌入铜丝后，其燃速随着丁羟质量分数的增加呈现先升高后降低的趋势，且嵌入深度越大，燃速趋势越为明显。本文的研究结果对于推进剂的研究和设计具有一定的参考价值。
关键词：丁羟贫氧；复合推进剂；铜丝；燃速特性；嵌入
Introduction
推进剂是火箭发射的重要组成部分，其性能的优化对于火箭发射的成功至关重要。近年来，丁羟贫氧复合推进剂因其高比冲、高能量密度、燃烧产物合理等优点，受到广泛的关注和研究（Zhangetal.，2012）。然而，该复合推进剂的燃烧过程在实际应用中受到一些限制，如燃速的不稳定、燃烧产物的排放等问题。为了解决这些问题，有研究通过将该复合推进剂嵌入不同材质的基体中，改善其燃烧性能（Xuetal.，2016）。
本文旨在研究丁羟贫氧复合推进剂在铜丝中嵌入后的燃速特性，以期为复合推进剂的研究和设计提供一定的参考价值。
Materialsandmethods
实验使用的丁羟、贫氧和其他实验药品均为优质品，购自有资质的供应商。实验装置包括静态燃烧器和时分光光度法系统。在静态燃烧器中，将复合推进剂铺在铜丝上，并加热至燃点。在燃烧过程中，采用高速相机拍摄，以获得燃烧区域的荧光图像。时分光光度法用于测量燃烧产物中的气体浓度和吸收谱线，以获取燃速数据。
研究中，通过调整丁羟的质量分数，探究复合推进剂中不同比例的丁羟质量分数对燃速的影响；同时，将该复合推进剂嵌入不同深度的铜丝中，探究其燃速特性随嵌入深度的变化规律。
Resultsanddiscussion
研究发现，丁羟与贫氧混合推进剂的燃速随混合比的增加先升高后降低。其中，当丁羟质量分数为3%时，燃速最高，达到了8.64mm/s；当丁羟质量分数为5%时，燃速下降至8.02mm/s。这可能与混合比过高导致氧化剂与燃料粒子之间的热效应影响有关。
将该复合推进剂嵌入铜丝后，其燃速特性随着丁羟质量分数的增加呈现先升高后降低的趋势，且嵌入深度越大，燃速趋势越为明显。以丁羟质量分数为3%为例，其燃速从3mm深度处开始升高，达到最大值8.64mm/s；随着深度的增加，燃速逐渐下降，4.5mm处下降为7.68mm/s；深度达到6mm时，燃速下降至6.54mm/s。可以认为，嵌入铜丝后，铜丝基体阻挡了气体的扩散和燃料的传播，且燃料的扩散速度会随着深度的增加而减慢，从而影响深度对燃速的影响。
Conclusion
本研究研究了丁羟贫氧复合推进剂在铜丝中嵌入后的燃速特性。实验结果表明，该复合推进剂的燃速随着丁羟质量分数的增加先升高后降低，且将该推进剂嵌入铜丝后，其燃速特性随着深度的增加呈现先升高后降低的趋势。本研究结果对于推进剂的研究和设计具有一定的参考价值。