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与传统的AP/Al/HTPB推进剂相比,NEPE推进剂具有硝胺炸药和硝酸酯增塑剂含量高等特点,其贮存老化性能关系到高能发动机的使用寿命,因此开展高能推进剂的贮存性能研究具有重要意义。 系统研究了N-15B推进剂的热老化特性。考察了不同老化温度下推进剂的热失重特性。结果表明:前期推进剂失重率迅速增大;后期推进剂失重率降低,并略有增重现象,温度对N-15B推进剂的热失重特性具有显著的影响。 测定了推进剂爆热值与老化时间的关系。结果表明:N-15B推进剂爆热值随老化时间的延长略有下降,贮存温度对爆热值变化没有表现出显著的影响。 测定了老化后N-15B推进剂的硬度,利用溶剂溶胀法研究了热老化过程中,推进剂凝胶百分数和相对交联密度随老化时间的变化关系。试验表明:早期推进剂硬度上升、凝胶百分数和相对交联密度增大;后期则呈现下降趋势。温度对上述三个参数的影响可分为两种情况:50℃和60℃推进剂性能的老化曲线下降缓慢,且具有相似的形状;70℃推进剂性能的老化曲线出现加速下降趋势,14天后出现明显的直线下降趋势,70天后凝胶百分数下降了70%,90天后已提取不出凝胶,这说明70℃以上贮存对N-15B推进剂极为不利。 综合加速老化试验的结果表明:N-15B推进剂热老化的主要失效模式是增塑剂硝酸酯的挥发、迁移,粘合剂系统的后固化反应和硝酸酯分解产物对聚合物基体降解断链的影响。 选择凝胶百分数作为老化性能评定参数,根据凝胶百分数与老化时间的关系,建立了N-15B推进剂贮存寿命预估模型。预估得到N-15B推进剂常温(25℃)下的贮存寿命为5.93年。 借鉴可靠性工程中有关产品寿命分布的相关知识,分析了固体推进剂贮存寿命的可靠性以及可靠寿命问题。采用Monte-Carlo法,结合实际老化试验得到的数据,编制了可靠性计算程序。模拟统计的结果表明:N-15B推进剂常温贮存5.93年的可靠度(安全概率)为0.83。