推進劑供應系統(tǒng)

通常由渦輪泵、燃氣發(fā)生器、火藥起動器等組成。渦輪泵將推進劑輸入推力室。渦輪泵是渦輪與泵的組合裝置，還包括軸承、密封件和齒輪等。渦輪由燃氣發(fā)生器生成的燃氣或其他氣源驅動(見動力循環(huán))，通常采用沖擊式渦輪，結構簡單，重量輕。在閉式動力循環(huán)中則采用低壓比反力式渦輪。氧化劑泵和燃料泵可由同一渦輪驅動，也可分別由兩個渦輪驅動。渦輪與泵同軸或通過齒輪傳動，以便在高轉速下獲得較高效率。液體火箭發(fā)動機大都采用離心泵，單級壓頭高，結構簡單。高壓液氫泵采用多級離心泵或多級軸流泵。為了防止泵在工作中發(fā)生氣蝕(在流道中當液體靜壓低于當地溫度下的飽和蒸汽壓 時產生的氣穴現象)，須對推進劑貯箱增壓，以提高泵的入口壓力。貯箱增壓按氣源可分為貯氣增壓、自生增壓和化學增壓。貯氣增壓用貯存在高壓氣瓶中的氣體作增壓氣源。自生增壓是將低沸點的推進劑從泵后某處分流經換熱器加熱氣化，或從燃氣發(fā)生器抽出一部分燃氣經換熱器降溫而獲得增壓氣源?；瘜W增壓是在自燃推進劑的一種組元的貯箱內注入少量另一組元，在貯箱內發(fā)生化學反應生成燃氣，用于增壓。為了提高泵的抗氣蝕性能，通常在離心泵前安裝誘導輪或在泵前增設增壓泵。燃氣發(fā)生器的結構與燃燒室類似，利用雙組元推進劑的化學反應或單組元推進劑的分解而生成燃氣。雙組元燃氣發(fā)生器所用的推進劑通常與推力室用的相同，但兩推進劑組元的混合比偏離發(fā)動機額定值較遠，以防止燃氣溫度過高而損壞渦輪葉片?；鹚幤饎悠魇鞘褂霉腆w推進劑的燃氣發(fā)生器。點火裝置將固體藥柱點燃，生成燃氣驅動渦輪，工作時間很短，用于發(fā)動機起動。還可用其他起動方式，如用增壓氣體或液體推進劑起動箱和推進劑貯箱壓頭起動等。

供應系統(tǒng)方案的選擇取決于燃燒室的壓力、推力和起動次數等。擠壓式供應系統(tǒng)用于低燃燒室壓力、小推力和起動頻繁的發(fā)動機，如姿態(tài)控制發(fā)動機等。推力較大的助推發(fā)動機和主發(fā)動機大都采用泵壓式供應系統(tǒng)。

通常由高壓氣瓶、減壓器等組成。貯存在氣瓶中的高壓惰性氣體(氦、氮等)經減壓

器后進入貯箱，將推進劑從貯箱擠壓到推力室。推進劑的流量由減壓器所調定的壓力控制。從高壓氣瓶輸出的氣體也可經加熱后再使用，以節(jié)省用氣量和減輕氣瓶重量。在失重條件下工作的發(fā)動機，貯箱內的推進劑有時裝在彈性貯囊內，高壓氣體擠壓貯囊以保證推進劑的連續(xù)供應。

擠壓式供應系統(tǒng)結構簡單，工作可靠，但由于推進劑貯箱要承受高壓，因而貯箱結構質量較大。這種系統(tǒng)適合于小推力、短時間工作及多次啟動的發(fā)動機。

雙基推進劑通常加入燃燒催化劑、制造工藝、燃燒性能和溶劑或助劑性質的不同可分為不同的類型。

按加入燃燒催化劑的不同區(qū)分

可分為不同的品號:加入石墨的稱為雙石推進劑(SS);加入氧化鉛的稱為雙鉛推進劑(SQ);加入氧化鉛的稱為雙鉛推進劑(SQ);加入氧化鈷的稱為雙鈷推進劑(SG);加入氧化鎂的稱為雙芳鎂推進劑(SFM)。這些推進劑統(tǒng)稱普通雙基推進劑。

按成型工藝不同可分成兩種

一種是擠壓成型或壓伸成型(用螺旋式壓伸機或柱塞式壓伸機)工藝制成的推進劑稱為壓伸雙基推進劑;另一種澆鑄成型工藝制成的推進劑稱為澆鑄雙基推進劑。

按燃燒性能區(qū)分

在不定期下的壓力范圍內實現燃速壓力指數小于0.2并接近于零，產生平臺燃燒的推進劑稱雙基平臺推進劑;隨著發(fā)動機工作時間的延長，推進劑燃速下降，其壓力在一定范圍內蒙古自治區(qū)降低產生麥撒燃燒，這種推進劑稱為麥撒雙基推進劑。

按燃燒速度 區(qū)分

在常溫、壓力6.68MPa條件下，燃燒度速度 為25mm/s以上的推進劑稱為高燃燒速度 推進劑;在常溫、6.68MPa條件下，燃燒速度為5mm/s以下的推進劑稱為低燃燒速度推進劑，

按是否加入揮發(fā)性溶劑區(qū)分

加入丙酮等揮了性溶劑的稱為柯達型雙基推進劑或含揮發(fā)性溶劑雙基推進劑;不加揮發(fā)性溶劑的稱巴利斯太雙基推進劑或無溶劑壓伸雙基推進劑。雙組分中加入吉納，稱吉納雙基推進劑，如我國171推進劑。

復合固體推進劑的實際比沖可達245~250秒，密度為1.8克/厘米3，有良好的力學性能，采用殼體粘結式裝藥，在導彈和宇航火箭發(fā)動機中廣泛應用。而雙基推進劑的實際比沖僅為200~220秒，密度為1.6克/厘米3, 采用自由裝填式裝藥,適用于常規(guī)武器。

復合推進劑既是固體發(fā)動機的燃料，又起到結購材料的一部分作用。所選用的聚合物的種類極其性質對推進劑的性能有很大的影響。因此，以各種聚合物為基體的推進劑得到不斷發(fā)展。自1944年美國首先研究成功瀝青-過氯酸鉀復合推進劑以來，先后又研究成功聚硫橡膠型、聚氯乙烯型、聚氨酯型、聚丁二烯型等復合推進劑。目前，以端羥基聚丁二烯推進劑的性能最佳，并獲得廣泛應用。