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绪论1

0.1 固体推进剂及其分类1

0.1.1 双基推进剂1

0.1.2 复合固体推进剂1

0.2 火箭发动机对推进剂的基本要求4

0.3 固体推进剂的历史和发展趋势4

复习题7

第1章 火箭发动机概述8

1.1 火箭和导弹的发展史8

1.1.1 火箭和导弹8

1.1.2 火箭的发展史8

1.1.3 导弹的发展史9

1.2 火箭推进原理11

1.2.1 喷气反作用力11

1.2.2 火箭的主动段最大末速12

1.2.3 多级火箭12

1.3 喷气发动机13

1.4 化学火箭发动机14

1.4.1 火箭发动机的主要性能参数14

1.4.2 液体火箭发动机18

1.4.3 固体火箭发动机21

复习题22

第2章 复合固体推进剂的组分及其功能23

2.1 复合固体推进剂的组成23

2.2 复合固体推进剂的主要组分及其功能23

2.2.1 氧化剂23

2.2.2 金属燃料24

2.2.3 粘合剂25

2.2.4 固化剂和交联剂25

2.2.5 增塑剂26

复习题26

第3章 复合固体推进剂制造工艺27

3.1 氧化剂的准备28

3.1.1 高氯酸铵的技术指标28

3.1.2 氧化剂粉碎29

3.1.3 氧化剂过筛29

3.1.4 氧化剂干燥29

3.2 其它原材料准备及燃料预混工艺30

3.2.1 金属燃料准备30

3.2.2 功能助剂准备32

3.2.3 燃料预混34

3.3 推进剂混合工艺35

3.3.1 混合设备35

3.3.2 混合工艺38

3.4 推进剂浇注工艺42

3.4.1 浇注工艺42

3.4.2 浇注工艺条件43

3.5 推进剂固化工艺45

3.5.1 固化工艺45

3.5.2 固化工艺条件46

3.5.3 固化工艺技术发展48

3.6 脱模整形工艺49

3.6.1 脱模49

3.6.2 整形50

3.7 HTPB推进剂固化反应原理51

3.7.1 HTPB推进剂的固化反应51

3.7.2 固化参数的选择55

3.7.3 HTPB推进剂配方计算方法57

复习题59

第4章 固体推进剂的能量性能60

4.1 火箭发动机中推进剂的能量转换过程60

4.2 推进剂能量性能的表征参数61

4.2.1 爆热61

4.2.2 爆温62

4.2.3 燃气比容62

4.2.4 燃气平均分子量63

4.2.5 比冲63

4.2.6 特征速度64

4.2.7 密度64

4.2.8 密度比冲64

4.3 推进剂能量性能的影响因素及提高推进剂能量的途径65

4.3.1 比冲的影响因素分析65

4.3.2 提高能量的化学途径66

4.3.3 提高能量的工程途径70

4.4 推进剂配方与能量性能的关系70

4.4.1 氧化剂与燃料比例关系的表征参数70

4.4.2 固体推进剂的最佳比冲71

4.5 高能量密度物质及其应用73

4.5.1 新型氧化剂73

4.5.2 新型含能添加剂75

4.5.3 新型金属燃料78

4.5.4 新型含能粘合剂79

4.5.5 新型含能增塑剂81

4.6 常用的复合固体推进剂82

4.6.1 AP/Al/HTPB三组元推进剂84

4.6.2 AP／硝胺／Al/HTPB四组元推进剂84

4.6.3 NEPE推进剂85

4.6.4 叠氮粘合剂推进剂87

4.6.5 含高能量密度物质推进剂88

4.6.6 低特征信号推进剂89

4.6.7 低易损推进剂90

4.6.8 燃气发生剂92

4.7 提高比冲效率的途径93

4.7.1 提高推进剂燃烧效率的途径93

4.7.2 提高喷管效率的途径95

复习题96

第5章 固体推进剂的燃烧性能97

5.1 燃烧及火焰97

5.1.1 燃烧及其基本特征97

5.1.2 火焰及其分类97

5.2 复合固体推进剂主要组分的热分解特性98

5.2.1 AP的热分解98

5.2.2 硝胺的热分解100

5.2.3 粘合剂的热分解100

5.3 固体推进剂燃烧性能的表征参数104

5.3.1 燃速104

5.3.2 燃速压强指数104

5.3.3 燃速温度敏感系数105

5.4 复合固体推进剂燃烧性能的影响因素105

5.4.1 燃烧室压强106

5.4.2 装药初温106

5.4.3 燃烧表面的气相流动特性106

5.4.4 氧化剂的种类、含量和粒度107

5.4.5 粘合剂类型108

5.4.6 金属含量108

5.4.7 燃速调节剂108

5.4.8 在推进剂药柱中嵌入金属丝（或金属纤维）109

5.5 复合固体推进剂燃速的调节方法110

5.5.1 调节燃速的物理方法110

5.5.2 调节燃速的化学方法111

复习题111

第6章 固体推进剂的力学性能112

6.1 复合固体推进剂力学性能的特征113

6.2 固体推进剂力学性能的基本试验方法115

6.2.1 恒定应变速率试验115

6.2.2 应力松弛试验117

6.2.3 蠕变试验118

6.2.4 动态试验120

6.3 复合固体推进剂的粘弹行为及表征122

6.3.1 线性粘弹行为的特点123

6.3.2 线性粘弹行为的积分表达式——Boltzman叠加原理123

6.3.3 线性粘弹行为的微分表达式124

6.3.4 时—温等效原理127

6.3.5 高固体含量复合固体推进剂力学性能的特点127

6.4 固体火箭发动机对推进剂力学性能的基本要求128

6.5 复合固体推进剂力学性能的影响因素128

6.5.1 粘合剂基体129

6.5.2 固体填料132

6.5.3 填料—基体界面间相互作用134

6.5.4 其它因素136

6.6 复合固体推进剂力学性能的调节方法137

6.6.1 粘合剂品种和规格选择的基本要求137

6.6.2 交联固化体系的选择和调节方法138

6.6.3 键合剂的结构特征和选择原则140

复习题142

第7章 复合固体推进剂的贮存老化性能143

7.1 概述143

7.2 固体推进剂老化与老化特征143

7.3 产生老化的内在原因144

7.3.1 粘合剂预聚物结构的影响144

7.3.2 氧化剂的影响145

7.3.3 其它组分的影响145

7.4 影响老化的环境因素147

7.4.1 温度147

7.4.2 湿度147

7.4.3 应变与应变循环148

7.4.4 真空与辐照的影响150

7.4.5 表面效应与界面效应150

7.5 复合固体推进剂中粘合剂的老化机理151

7.5.1 后固化151

7.5.2 氧化交联152

7.5.3 高聚物的断链153

7.6 固体推进剂的贮存期预估154

7.6.1 固体推进剂老化试验方法154

7.6.2 双基推进剂贮存期的预估155

7.6.3 复合固体推进剂贮存期的预估155

7.7 固体推进剂的老化防护158

7.7.1 改善氧化剂的热分解特性158

7.7.2 提高粘合剂体系的抗老化能力159

7.7.3 提高药柱表面的抗氧化能力161

复习题162

第8章 固体推进剂的安全性163

8.1 概论163

8.2 热感度163

8.2.1 爆发点164

8.2.2 火焰感度165

8.3 机械感度165

8.3.1 撞击感度166

8.3.2 摩擦感度167

8.3.3 高速冲击感度168

8.4 静电感度169

8.5 危险效应170

8.5.1 梯恩梯（TNT）当量171

8.5.2 冲击波的危害171

8.5.3 火灾和破片的危害172

8.6 危险等级172

复习题173

第9章 液体推进剂175

9.1 概论175

9.1.1 液体推进剂的分类175

9.1.2 对液体推进剂的要求177

9.1.3 液体推进剂的发展及应用179

9.2 液体推进剂的主要使用性能183

9.2.1 液体推进剂的物理化学性能183

9.2.2 液体推进剂与材料的相容性186

9.2.3 液体推进剂的贮存性能187

9.2.4 液体推进剂的安全性能188

9.2.5 液体推进剂的毒性190

9.3 液体氧化剂190

9.3.1 红烟硝酸190

9.3.2 四氧化二氮191

9.3.3 过氧化氢192

9.3.4 液氧192

9.3.5 氧化亚氮193

9.4 液体燃料193

9.4.1 偏二甲基肼193

9.4.2 胺肼194

9.4.3 烃类燃料195

9.4.4 液氢195

9.4.5 煤油196

复习题197

参考文献198