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第1章 绪论1

1.1 固体火箭发动机的工作过程1

1.2 固体推进剂的分类2

1.2.1 按微观相态划分固体推进剂2

1.2.2 按组份特征划分复合固体推进剂3

1.2.3 按用途划分复合固体推进剂8

1.3 对固体推进剂的基本要求14

参考文献15

第2章 固体推进剂的能量性能16

2.1 氧化剂与燃料含量的比值16

2.1.1 假想化学式16

2.1.2 氧平衡17

2.1.3 O/F 比19

2.2 化学潜能及燃烧反应的热效应20

2.2.1 推进剂的总焓20

2.2.2 爆热21

2.2.3 燃烧热24

2.2.4 富燃料推进剂的理论热值26

2.3 气态燃烧产物的平均分子量27

2.3.1 定义27

2.3.2 计算方法27

2.3.3 应用28

2.4 特征速度28

2.4.1 定义28

2.4.2 计算及测试原理28

2.4.3 应用案例29

2.5 比冲30

2.5.1 定义30

2.5.2 固体火箭发动机的地面热试车30

2.5.3 固体推进剂比冲的理论分析35

2.5.4 固体火箭冲压发动机的直连式试验37

2.5.5 水冲压发动机的直连式地面试验40

2.5.6 固液混合火箭发动机的地面试验42

2.6 推进剂能量性能的热力学计算46

2.6.1 目的46

2.6.2 计算原理46

2.6.3 应用案例53

参考文献55

第3章 固体推进剂的燃烧性能56

3.1 固体推进剂的燃烧特征56

3.1.1 固体推进剂的燃烧特点56

3.1.2 固体推进剂的燃烧历程56

3.2 固体推进剂的热分解特性57

3.2.1 热分析技术57

3.2.2 应用案例62

3.3 固体推进剂的燃烧性能参数72

3.3.1 燃速72

3.3.2 燃速压强指数81

3.3.3 燃速温度敏感系数82

3.4 含能材料燃烧性能分析技术82

3.4.1 燃烧波温度分布82

3.4.2 燃烧火焰结构86

3.4.3 颗粒燃烧特性89

参考文献94

第4章 固体推进剂的力学性能96

4.1 复合固体推进剂的力学性能特征96

4.1.1 复合固体推进剂的力学性能特征96

4.1.2 复合固体推进剂的粘弹性96

4.1.3 复合固体推进剂力学性能的时-温等效原理97

4.2 宏观力学性能测试方法97

4.2.1 单轴试验97

4.2.2 动态试验101

4.2.3 双轴拉伸试验102

4.2.4 主曲线105

4.3 热固性基体特性的表征方法110

4.3.1 交联密度及凝胶百分数110

4.3.2 交联点间平均分子量114

4.3.3 粘合剂基体的表面特性114

4.4 填料或基体表面特性、填料-基体界面特性的表征方法115

4.4.1 基本概念115

4.4.2 填料的粒度及比表面积116

4.4.3 接触角法118

4.4.4 反相气相色谱法121

4.4.5 DMA法123

4.4.6 复合固体推进剂中主要组份的表面特性124

4.4.7 复合固体推进剂的主要界面特性128

参考文献133

第5章 固体推进剂的贮存老化性能135

5.1 概述135

5.2 复合固体推进剂老化机理的研究方法136

5.2.1 微观形貌法（SEM）136

5.2.2 红外光谱法137

5.2.3 计算化学法140

5.2.4 组份迁移或关键组份消耗法140

5.3 贮存老化试验141

5.3.1 自然贮存试验141

5.3.2 加速老化试验141

5.4 贮存期预估149

5.4.1 固态推进剂贮存期预估的基本方法150

5.4.2 双基推进剂贮存期预估的数学模型151

5.4.3 复合固体推进剂贮存期预估的数学模型153

5.5 绝热层-衬层-推进剂界面的老化规律157

5.5.1 试件及取样位置157

5.5.2 表征方法158

5.5.3 应用案例159

参考文献165

第6章 固体推进剂羽流的特征信号166

6.1 基本概念166

6.1.1 火箭排气羽流的特征信号166

6.1.2 烟雾166

6.1.3 高温燃烧产物及二次燃烧引起的辐射168

6.1.4 能见度169

6.1.5 雷达波的吸收169

6.2 固体推进剂羽流特征信号的测试170

6.2.1 羽流的光学透过率测试171

6.2.2 羽流的红外辐射测试177

6.2.3 羽流的微波衰减测试179

6.3 固体推进剂羽流特征信号的计算182

6.3.1 计算原理182

6.3.2 案例分析185

6.3.3 降低固体火箭发动机特征信号的技术浅析190

参考文献190

第7章 含能材料的结构及组成分析192

7.1 形貌分析192

7.1.1 光学法分析192

7.1.2 扫描电镜分析195

7.1.3 透射电镜分析197

7.2 组成分析199

7.2.1 扫描电镜/能谱分析199

7.2.2 X射线光电子能谱分析201

7.2.3 元素分析204

7.2.4 光纤光谱分析205

7.2.5 气相色谱分析206

7.2.6 高效液相色谱分析208

7.3 晶态及晶态组成分析210

7.3.1 基本原理210

7.3.2 应用案例211

7.4 基于红外的特征基团分析212

7.4.1 基本原理212

7.4.2 应用案例212

7.5 推进剂燃烧产物的采集与分析215

7.5.1 推进剂燃烧产物的采集216

7.5.2 推进剂燃烧产物的分析218

参考文献224

第8章 含能材料分子及性能的计算分析225

8.1 含能材料的平衡分子构型及性能分析225

8.1.1 呋咱类高氮化合物的平衡分子构型及性能分析225

8.1.2 PBT共聚物的平衡分子构型229

8.1.3 PBT共聚物用增塑剂的平衡分子构型232

8.1.4 HTPB固化胶片弱键断裂的理论分析234

8.2 含能材料的性能计算236

8.2.1 生成焓236

8.2.2 含能材料的爆轰性能244

8.2.3 PBT无规共聚物的性质245

8.2.4 增塑剂的性质247

8.3 分子间相互作用的计算研究248

8.3.1 AP/RDX/Al/HTPB推进剂中硼酸酯键合剂的作用248

8.3.2 PBT无规共聚物与增塑剂的相互作用256

8.3.3 PBT无规共聚物与填料晶面的相互作用260

参考文献267

附录 英语缩略语说明270