高能材料研究实验室 (HEMRL) 是开发国防军所需的所有高能材料的先驱机构。其职责包括高能材料的基础研究和应用研究。作为基础研究的一部分,HEMRL 负责识别、合成和表征高能分子,以便将有前景的分子扩大到中试水平,供系统使用。该实验室正在开展应用研究,以开发固体火箭推进剂、弹头填充物、火药筒和照明弹、枪支推进剂系统、坦克和飞机防护系统等。过去几十年来,随着对高能分子、高强度和轻质材料、模拟和建模技术和软件工具的理解不断进步,火箭和导弹固体火箭推进剂的开发逐渐发展。顺应全球趋势,HEMRL 一直努力开发和提供用于火箭和导弹发展的高能推进剂。从 20 世纪 60 年代开发 EDB/CDB 推进剂开始,这种推进剂的比冲最多只能达到 190 秒左右,HEMRL 目前正致力于开发比冲约为 260 秒的推进剂,目标是在未来 5 年内达到 270 秒。最初,HEMRL 参与了双基推进剂火药点火器的开发。后来,随着综合制导导弹发展计划 (IGMDP) 的启动,它在 20 世纪 80 年代开始开发点火器。IGMDP 设想的导弹需要更高能量的推进剂,因此传统的双基推进剂被高能推进剂取代。因此,同时开发了先进的点火技术,利用高热量(高热值)的硼/镁和硝酸钾基点火器组合物,装在设计合适的铝合金/钢罐中。由于这些点火器的能量很高,可以与推进剂增加的能量相匹配,因此还开发并引入了创新的安全方法。同时,还开发了独立点火器鉴定方法等设计评估方法。20 世纪 90 年代末,开始研究壳体粘合推进剂技术,要求点火系统具有先进功能,即尺寸更小、单位重量效率更高,这些技术要求严格而苛刻。如今,HEMRL 正在成功地为所有战略和战术计划的发动机提供点火系统。HEMRL 还证明了其在开发较新且具有挑战性的技术方面的优势,例如尾端点火、喉部点火、通过空气启动、通过舱壁启动等。《技术焦点》本期介绍了点火技术以及 HEMRL 在高能分子、材料和技术领域的进步所做出的贡献,从而为所有国产火箭和导弹(包括战术和战略系统)开发了点火器。
IHI Aerospace Co., Ltd.(以下简称“IA”)自首次开发铅笔火箭以来,一直致力于固体燃料火箭发射系统的研发。IA还支持了MV火箭的开发,MV火箭是一种各级均使用固体燃料的火箭,曾用于发射行星探测器“HAYABUSA”(日语中意为“猎鹰”),为固体火箭发射系统技术的进步做出了贡献(图1)。MV火箭的性能达到了世界最高水平,但由于成本高昂,在2006年9月发射太阳观测卫星“HINODE”(日语中意为“日出”)后,MV火箭停产。固体火箭作为小型卫星发射装置在世界范围内备受推崇,美国目前采用一种名为Minotaur的固体火箭,而欧洲国家则
PAWEŁ NOWAKOWSKI (IOA) ADAM OKNIŃSKI (IOA) ANNA KASZTANKIEWICZ (IOA) BŁAŻEJ MARCINIAK (IOA) DAMIAN KANIEWSKI (IOA) FILIP CZUBACZYŃSKI (IOA) JACEK MUSIAŁ (IOA) MICHAŁ RANACHOWSKI (IOA) WITOLD WĄSOWSKI (IOA) MACIEJ BORYS (ASTRONIKA)
该技术背后的理念很简单:通过在固体火箭发动机现有的燃料基础上引入液体单推进剂,可以控制火箭的功率和推力角度,使其更加灵活和可控。Exquadrum 创始人 Kevin Mahaffy 表示,如果将目前的固体火箭发动机技术想象成烟花火箭,点燃引信后就可以逃跑,那么单推进剂系统就像在烟花上加了一个操纵杆,这样你就可以控制烟花的飞行位置和速度。
封面艺术:艺术家对 NASA 新型宇宙飞船的概念图。由重新设计的航天飞机固体火箭助推器和上级发动机发射,类似于阿波罗计划中使用的发动机。四名机组人员将与在地球轨道上搭载登月舱的飞船会合。
2022 年 7 月,中科院航天所研制的力建一号/中科一号甲 (ZK-1A) 火箭成功首飞。该运载火箭采用四级固体火箭(三级第一级:P71/P35/P10),升空质量 135 吨,高度 31 米,主直径 2.65 米,有效载荷能力 1500 公斤,可在 500 公里高度的 SSO 轨道上运行。中国航天科技集团公司研制的类似运载火箭捷龙三号或智龙三号已于 2022 年 12 月在驳船发射台上发射。它使用相同的电机。同月,中国航天科工集团公司研制的 KZ-11 运载火箭首飞,该火箭部分源自 DF31/41 导弹。该运载火箭升空质量 78 吨,直径 2.2 米,基于新型 P45 碳纤维弹壳第一级。不幸的是,第三级固体火箭发动机在首飞期间出现故障。
nanocat®超细氧化铁(SFIO)是一种比任何其他商业上可用的形式,具有更细粒径和比表面积更大的无定形氧化物。它可以作为化学过程的催化剂,包括合成,破裂和氧化。在固体火箭推进剂中,它提供了高燃烧速率,低压指数和安全性。正确分散,它是紫外线的非常有效的筛选剂。通过独特的蒸汽相过程合成,纳米型SFIO没有毒性毒性的杂质,适合用于食品,药物和化妆品。