本發(fā)明涉及一種適用于要求射程遠(yuǎn)、突防能力強(qiáng)、可靠性高和精確制導(dǎo)的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的GAP高能低燃速溫度敏感系數(shù)推進(jìn)劑。

背景技術(shù)：
燃速溫度敏感系數(shù)是固體推進(jìn)劑非常重要的性能指標(biāo)之一，表征推進(jìn)劑初溫變化對(duì)燃速或燃燒室壓強(qiáng)的影響。在一定壓強(qiáng)條件下，某一初溫范圍內(nèi)推進(jìn)劑溫度變化1K所引起的燃速相對(duì)變化量，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：軍事技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步對(duì)導(dǎo)彈武器的性能提出了更高的要求，信息化革命迫切需要提高戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器的遠(yuǎn)距離精確打擊能力，以充分發(fā)揮高技術(shù)兵器的作戰(zhàn)效能。固體推進(jìn)劑作為各種導(dǎo)彈武器和空間飛行器用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)能攔截器等的動(dòng)力源，其特有的能量、燃燒性能決定著導(dǎo)彈武器的射程、精度、突防能力和機(jī)動(dòng)能力等重要戰(zhàn)技指標(biāo)，是高性能導(dǎo)彈武器系統(tǒng)研制的技術(shù)基礎(chǔ)。高能化和高工作壓強(qiáng)已成為未來(lái)先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。在寬范圍內(nèi)具有低溫度敏感系數(shù)的高能固體推進(jìn)劑，由于具有以下特征，可滿(mǎn)足未來(lái)作戰(zhàn)條件對(duì)先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器的技術(shù)要求：（1）低溫度敏感系數(shù)固體推進(jìn)劑的燃速在一定溫度范圍內(nèi)變化很小，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)壓強(qiáng)變化極小，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管尺寸公差要求極低；同時(shí)受溫度變化和壓力波動(dòng)的影響小，有利于減小導(dǎo)彈彈道偏差，提高導(dǎo)彈的射擊精度和密集度；（2）對(duì)高能高工作壓力的固體火箭和導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)及裝藥設(shè)計(jì)調(diào)整極為有利；有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作壓強(qiáng)，提高導(dǎo)彈射程及機(jī)動(dòng)能力；（3）固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒時(shí)，平衡壓力波動(dòng)小，從而可使燃燒室壁厚減薄，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體重量減輕，最大可獲得大于5%的比沖增益。為保證導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)的正常穩(wěn)定工作，戰(zhàn)術(shù)武器型號(hào)一般要求所使用推進(jìn)劑的燃速溫度敏感系數(shù)應(yīng)小于0.20%K-1。隨著戰(zhàn)術(shù)武器型號(hào)的技術(shù)發(fā)展，提高推進(jìn)劑的能量水平勢(shì)在必行，這為高能推進(jìn)劑在戰(zhàn)術(shù)武器中的應(yīng)用提出了強(qiáng)勁的需求牽引。目前所研制的高能推進(jìn)劑雖然能量水平高，但是燃速溫度敏感系數(shù)一般在0.35%K-1以上，不能夠滿(mǎn)足戰(zhàn)術(shù)武器型號(hào)復(fù)雜的環(huán)境溫度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高能低燃速溫度敏感系數(shù)推進(jìn)劑，特別是適用于要求射程遠(yuǎn)、突防能力強(qiáng)、可靠性高和精確制導(dǎo)的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的GAP高能低燃速溫度敏感系數(shù)推進(jìn)劑。本發(fā)明采用的技術(shù)方案包含下列組份和含量（質(zhì)量百分比%）：粘合劑：12%~15%；增塑劑：10%~13%；氧化劑：15%~18%含能炸藥：38%~50%金屬燃料：10%~18%小組分：1.5%~2.0%（其中固化劑0.8%~1.3%：固化催化劑0.1%，防老劑0.2%~0.4%，中性聚合物鍵合劑0.2%~0.4%）。本發(fā)明所述粘合劑為聚疊氮縮水甘油醚（GAP）。本發(fā)明所述增塑劑為二縮三乙二醇二硝酸酯（TEGDN）或2,4-二硝基-2,4-二氮雜烷烴（DNDA）。本發(fā)明所述氧化劑為高氯酸銨（AP）。本發(fā)明所述含能炸藥為奧克托今（HMX）。本發(fā)明所述金屬燃料為鋁粉（Al）。本發(fā)明所述小組分的固化劑為六次甲基多異氰酸酯（LM-100）或與甲苯二異氰酸酯（TDI）的組合；固化催化劑為三苯基鉍（TPB）；防老劑為N-甲基對(duì)硝基苯胺（MNA）；中性聚合物鍵合劑為BAG、BAG-78C。主要用于調(diào)節(jié)推進(jìn)劑的力學(xué)性能，對(duì)推進(jìn)劑能量性能和燃燒性能影響不大。本發(fā)明的制備工藝包括以下幾個(gè)方面：使用立式或臥式混合機(jī)進(jìn)行混合，將粘合劑和增塑劑預(yù)先按照配比制成混合溶液，然后將混合溶液、小組分、金屬燃料、氧化劑、含能炸藥等組分依次加入混合機(jī)，混合一定時(shí)間后形成組分均勻的藥漿，使用真空澆注系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱及試驗(yàn)試件的生產(chǎn)。本發(fā)明通過(guò)使用能量水平高且分解過(guò)程對(duì)溫度不敏感的含能粘合劑，含能氧化劑、含能增塑劑等技術(shù)手段提高推進(jìn)劑的能量水平，同時(shí)降低推進(jìn)劑的燃速溫度敏感系數(shù)，從而形成一個(gè)高能低燃速溫度敏感系數(shù)推進(jìn)劑配方。從而解決普通雙基和丁羥推進(jìn)劑能量水平低以及高能推進(jìn)劑燃速溫度敏感系數(shù)高的問(wèn)題。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）能量水平高：通過(guò)引入GAP、TEGDN、DNDA、HMX等含能物質(zhì)，推進(jìn)劑6.86MPa下實(shí)測(cè)比沖大于2450N.s/kg。（2）燃速溫度敏感系數(shù)低：通過(guò)使用分解過(guò)程對(duì)溫度不敏感的物質(zhì)如HMX、DNDA等，并合理設(shè)計(jì)配方，使推進(jìn)劑燃速溫度敏感系數(shù)不大于0.15%K-1。高能低燃速溫度敏感系數(shù)推進(jìn)劑具有較高的能量水平、低的燃速溫度敏感系數(shù)，在武器型號(hào)中應(yīng)用后可以顯著提高導(dǎo)彈的射程、突防能力、可靠性和精確打擊能力。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1（1）推進(jìn)劑組成組分GAPTEGDNAPHMXAl含量(%wt)13.510155010組分TPBMNABAG-78CLM-100TDI含量(%wt)0.10.30.30.50.3（2）推進(jìn)劑性能實(shí)測(cè)比沖：2451N.s/kg（6.86MPa，實(shí)測(cè)比沖效率0.944）密度：1.76g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.13%K-1（-30℃~40℃）。實(shí)施例2（1）推進(jìn)劑組成組分GAPTEGDNAPHMXAl含量(%wt)1212183818組分TPBMNABAG-78CLM-100含量(%wt)0.10.20.41.3（2）推進(jìn)劑性能實(shí)測(cè)比沖：2480N.s/kg（6.86MPa，實(shí)測(cè)比沖效率0.938）密度：1.79g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.15%K-1（-30℃~40℃）。實(shí)施例3（1）推進(jìn)劑組成組分GAPTEGDNAPHMXAl含量(%wt)13131642.314組分TPBMNABAG-78CLM-100含量(%wt)0.10.30.40.9（2）推進(jìn)劑性能實(shí)測(cè)比沖：2474N.s/kg（6.86MPa，實(shí)測(cè)比沖效率0.940）密度：1.77g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.14%K-1（-30℃~40℃）。實(shí)施例4（1）推進(jìn)劑組成組分GAPTEGDNAPHMXAl含量(%wt)1212174512組分TPBMNABAG-78CLM-100含量(%wt)0.10.40.21.3（2）推進(jìn)劑性能預(yù)估實(shí)測(cè)比沖：2466N.s/kg（6.86MPa，按照比沖效率0.940計(jì)算）密度：1.77g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.15%K-1（-30℃~40℃）。實(shí)施例5（1）推進(jìn)劑組成組分GAPTEGDNAPHMXAl含量(%wt)15111739.516組分TPBMNABAG-78CLM-100TDI含量(%wt)0.10.30.30.50.3（2）推進(jìn)劑性能預(yù)估實(shí)測(cè)比沖：2477N.s/kg（6.86MPa，按照比沖效率0.938計(jì)算）密度：1.78g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.15%K-1（-30℃~40℃）。實(shí)施例6（1）推進(jìn)劑組成組分GAPDNDAAPHMXAl含量(%wt)12.512.5183817.5組分TPBMNABAG-78CLM-100TDI含量(%wt)0.10.30.30.50.3（2）推進(jìn)劑性能預(yù)估實(shí)測(cè)比沖：2475N.s/kg（6.86MPa，按照比沖效率0.938計(jì)算）密度：1.78g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.13%K-1（-30℃~40℃）。實(shí)施例7（1）推進(jìn)劑組成組分GAPDNDAAPHMXAl含量(%wt)1212174215組分TPBMNABAG-78CLM-100含量(%wt)0.10.30.31.3（2）推進(jìn)劑性能預(yù)估實(shí)測(cè)比沖：2470N.s/kg（6.86MPa，按照比沖效率0.940計(jì)算）密度：1.77g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.12%K-1（-30℃~40℃）。實(shí)施例8（1）推進(jìn)劑組成組分GAPDNDAAPHMXAl含量(%wt)1410154811組分TPBMNABAG-78CLM-100含量(%wt)0.10.30.31.3（2）推進(jìn)劑性能預(yù)估實(shí)測(cè)比沖：2451N.s/kg（6.86MPa，按照比沖效率0.941計(jì)算）密度：1.75g/cm3燃速溫度敏感系數(shù)：0.10%K-1（-30℃~40℃）。本發(fā)明所述推進(jìn)劑配方各項(xiàng)性能的測(cè)試方法：比沖：根據(jù)能量性能理論計(jì)算軟件RAMJ進(jìn)行能量計(jì)算，選擇典型配方進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)測(cè)驗(yàn)證，計(jì)算出實(shí)測(cè)比沖效率，然后通過(guò)比沖效率預(yù)估其它配方的試車(chē)比沖。密度：相對(duì)密度法，將推進(jìn)劑制成約標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的藥條，在20℃溫度下精確稱(chēng)量推進(jìn)劑的質(zhì)量，然后將藥條放入標(biāo)準(zhǔn)液體中，測(cè)得藥條的體積，從而計(jì)算藥條的密度。燃速溫度敏感系數(shù)：水下聲發(fā)射法，在壓強(qiáng)為8MPa下測(cè)試藥條在-30℃、0℃、20℃、40℃下的燃速，每個(gè)溫度點(diǎn)下測(cè)試不少于4根藥條，根據(jù)燃速溫度敏感系數(shù)計(jì)算方程，通過(guò)指數(shù)回歸法求出溫度敏感系數(shù)。