混胺燃料低溫推進劑

即液化的氣體，如液氧、液氫、深冷液體丙烷等。它不能長期貯存，一般在火箭發(fā)射前臨時加注。低溫推進劑能焓較高，常用在運載火箭上。 固體推進劑 由氧化劑、燃料和其他添加劑組成的固態(tài)混合物，通常制成一定幾何形狀的藥柱置于固體火箭發(fā)動機燃燒室中。氧化劑和燃料是基本組分，添加劑含量很少。最常用的氧化劑是過氯酸銨，過氯酸鉀、硝酸銨、硝酸鉀和硝化甘油等也都可用作氧化劑。常用的燃料是烴及其衍生物(如聚硫橡膠、聚丁二烯等高分子聚合物)和纖維素及其衍生物(如硝化纖維)等。為了提高能量，也常加入金屬粉末(如鋁粉)作為金屬燃料。添加劑含量雖少，但種類繁多，功用各異，如調(diào)節(jié)燃速的催化劑和降速劑，改善燃燒性能的燃燒穩(wěn)定劑，改善貯存性能和力學(xué)性能的防老劑和增塑劑，以及改善工藝性能的稀釋劑、潤濕劑、固化劑和固化阻止劑等。

固體推進劑按質(zhì)地的均勻性分為均質(zhì)推進劑(如雙基推進劑)和異質(zhì)推進劑(如復(fù)合和復(fù)合改性雙基推進劑)。

即只有一種液體組元的推進劑。這類液體推進劑既可以是同一分子中同時含有氧化劑成分和燃料成分的液態(tài)化合物(如異丙基硝酸酯)，也可以是氧化劑與燃料的混合溶液(如硝酸肼的肼溶液)，或是一種能分解放熱的液態(tài)物質(zhì)(如肼)。單元液體推進劑在正常情況下是穩(wěn)定的，遇熱或與催化劑接觸時急劇分解放熱，產(chǎn)生大量高溫氣體。大多數(shù)有實用價值的單元液體推進劑的比沖不高，通常只用作輔助推進系統(tǒng)的推進劑。可貯存液體推進劑 在常溫常壓下能長期貯存的液體推進劑，可預(yù)先加注在貯箱內(nèi)，廣泛用于導(dǎo)彈和運載火箭。

液體推進劑能快速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提供大量熱能。它的化學(xué)反應(yīng)主要包括氧化燃燒反應(yīng)、分解放熱反應(yīng)和復(fù)合反應(yīng)。利用燃燒反應(yīng)的液體推進劑含有氧化劑和燃料(燃燒劑)。 液體推進劑的特點是比沖高、使用可靠，得到了廣泛應(yīng)用。但是液體推進劑的密度較低，貯存、運輸、加注等操作較復(fù)雜，在貯存和使用過程中存在液體或蒸氣泄漏的可能，需要采取一定的防護措施。

以氟、氧元素為主組成的液體氧化劑具有強的氧化能力。含氟的液體氧化劑液氟(F2)、二氟化氧(OF2)、五氟化氯(ClF5)等與一般液體燃料組合的推進劑具有較高的比沖，但燃燒溫度高、毒性大，與一些金屬和非金屬材料不相容，不能廣泛使用。常用含氧的液體氧化劑有液氧(O2)、四氧化二氮(N2O4)、硝酸(HNO3)等。

氫以及它與鋰、鈹、硼、鋁、碳、氮元素組成的液態(tài)化合物可作為燃料，經(jīng)常大量使用的是碳、氮元素與氫組成的液體燃料，如烴類、肼類和胺類化合物。

氧化劑流量與燃料流量之比稱為混合比。氧化劑和燃料的不同組合以及混合比的數(shù)值對比沖影響很大。燃燒室壓力也影響比沖(圖1)。選擇液體推進劑時除要求高的能量特性外，還要求冰點低、沸點高、密度大、點火和燃燒性能良好。

液體推進劑一般分為雙元和單元兩類，按貯存性能又分為可貯存推進劑和低溫推進劑。雙元液體推進劑 由分開存放的一種液體氧化劑和一種液體燃料組成，如液氧和液氫。雙元液體推進劑又分自燃和非自燃兩種。自燃液體推進劑是指液體氧化劑和液體燃料接觸時能立即自動燃燒而不需要點火裝置的推進劑。

為火箭發(fā)動機提供能源和工質(zhì)(工作介質(zhì))的化學(xué)劑。它包含可燃物質(zhì)和氧化劑。推進劑的選擇和使用與3個因素有關(guān):能量特性、使用性能和經(jīng)濟性。常用理論比沖表征推進劑的能量特性，要求單位重量推進劑具有高的能焓，反應(yīng)(燃燒)產(chǎn)物為低分子量的氣體。推進劑應(yīng)具備良好的使用性能，如無毒或低毒、高的物理和化學(xué)穩(wěn)定性、能和常用的結(jié)構(gòu)材料相容等。經(jīng)濟性指原料來源廣、價格低。推進劑按物態(tài)分為液體推進劑、固體推進劑和固、液組合使用的混合推進劑。

由硝化纖維素、硝化甘油和添加劑組成。硝化纖維素溶解于硝化甘油成為凝膠體，又稱膠體火藥。它的燃速范圍窄,高低溫力學(xué)性能差，能量低,理論比沖為215~225秒。雙基推進劑通常采用壓伸法制造，主要用于中小型固體火箭發(fā)動機。

它通常是過氯酸銨、鋁粉、粘合劑和添加劑的機械混合物。過氯酸銨除作為氧化劑外，還在粘合劑中充作填料以增加推進劑的模量。粘合劑一方面將過氯酸銨與鋁粉粘合成為彈性體，使它具有一定的幾何形狀和力學(xué)性能;另一方面提供可燃元素，如碳、氫等。復(fù)合推進劑種類很多，按所用粘合劑可分為聚硫橡膠類、聚氨酯類、聚丁二烯類和聚氯乙烯類推進劑。復(fù)合推進劑性能良好，使用溫度范圍較寬，能量較高，理論比沖為225~260秒。除具有熱塑性的聚乙烯類推進劑可壓伸成型外，一般都用澆鑄法制造，工藝簡單，適宜于制造大尺寸的藥柱。復(fù)合推進劑廣泛用于各種類型的固體火箭發(fā)動機，尤其是大型發(fā)動機。

是在雙基推進劑的基礎(chǔ)上加入一定量的過氯酸銨和鋁粉組成的混合物。為了提高推進劑能量，往往用奧克托金(HMX)或黑索金(RDX)來取代或部分取代過氯酸銨。為了改善推進劑力學(xué)性能，可采用交聯(lián)劑使硝化纖維素交聯(lián)，因而這種推進劑又稱交聯(lián)雙基推進劑。復(fù)合改性雙基推進劑具有較高的能量，理論比沖為255~265秒，安全性能與雙基推進劑相同，通常采用澆鑄法制造，多用于固體運載火箭的上面級發(fā)動機。

固體推進劑可根據(jù)要求(圖2)制成各種幾何形狀和尺寸的藥柱，直接置于燃燒室中，能長期貯存。它使用方便，工作可靠，但燃速可調(diào)范圍小，且受環(huán)境溫度的影響，能量一般比液體推進劑低。但它的密度和體積比沖都大，可減輕發(fā)動機的結(jié)構(gòu)重量，因而能部分地補償比沖低的缺點。