無煙推進劑

無煙推進劑是指燃氣中既沒有或只有少量一次煙霧，又不允許有二次煙霧的推進劑，如雙基推進劑和含硝胺（無鋁和AP）的CMDB推進劑。

無煙推進劑組分中不含鋁粉和高氯酸銨，採用硝胺為氧化劑。有利於提高飛彈武器的生存能力、命中精度和戰鬥力。

基本介紹

• 中文名：無煙推進劑
• 外文名：smokeless propellant
• 代表：改性雙基推進劑
• 特點：不含鋁粉和高氯酸銨

發展背景

固體火箭技術的發展正越來越多地受到環境保護法規的影響。不僅如此，就飛彈本身而言，也要求發動機羽煙對制導系統的干擾小、避免暴露飛彈本身和發射位置，從而提高制導精度、可靠性以及武器本身的生存能力。60年代以來，各國相繼開展了無煙推進劑的研究。

固體火箭發動機羽煙中的煙霧主要有以下三種：推進劑貧氧燃燒時產生的碳及碳氫化合物（黑煙），含鋁和金屬鹽類的推進劑燃燒生成燃氣中的金屬氧化物微粒和使用含鹵氧化劑（如過氯酸胺）時燃氣中的氯化氫（白煙）。羽煙中的自由電子密度是影響無線電和微波衰減程度的主要因素。研究表明，鹼金屬雜質和鋁的含量越高，衰減也越嚴重；另外，二次燃燒使噴焰溫度升高，自由電子密度增大，也是造成衰減的原因之一。

簡介

無煙推進劑，其燃氣中既沒有或只有少量一次煙霧，又不允許有二次煙霧。其中的“少量一次煙霧”，主要指少量催化劑或穩定劑燃燒形成的煙，原則上不包含鋁粉。關於“無煙”的定量概念，英法多年來一直認為，當電磁波束沿羽流軸向直接或以7°夾角入射羽流時，若有90%透過，則該羽流看作是“無煙”的，並以此檢測羽流。

在推進劑無煙化的基礎上，對無煙推進劑還有一個低信號的要求，這種排氣信號是指發動機排氣羽流產生的可見光、紅外和紫外頻譜的輻射。當輻射強烈時，對飛彈的光學和無線電頻率通信有影響，且增加了飛彈的可探測性；在夜間也會影響飛機駕駛員的目視能力。

由於不允許加人鋁粉，所以使無煙推進劑的能量水平受到很大的限制。一般說來，其理論比沖均2452N·s/kg以下。高於此水平時，就得大幅度地提高硝胺的含量，或者加入適量的AP（高氯酸銨）。

無煙推進劑

雙基推進劑

雙基推進劑主要是由硝化棉和硝化甘油所組成，煙的來源主要是燃燒產物中的金屬氧化物粒子，它是由作為催化劑和穩定劑的金屬化合物燃燒而得，由於配方中催化劑和穩定劑的量很少（一般5% 以下），因此這種推進劑一般肉眼可見的煙不大，但有時還不能滿足制導的需要。對於這類推進劑無煙化有三條途徑：

1. 減少推進劑配方中金屬化合物的含量；
   
2. 為提高無線電波的透過率，配方中不使用電離能低的元素化合物；儘量減少原材料中 K 和 Na 元素的含量；
   
3. 添加淨化劑。
   

改性雙基推進劑

在雙基推進劑的基礎上加入高氯酸銨及鋁粉等就構成了改性雙基推進劑，由於它的能量比雙基推進劑高，因此得到了廣泛的套用。為了使這類推進劑無煙化，除了採用雙基推進劑的三條無煙化途徑外，主要是不使用產生 HCl 白煙的高氯酸銨，而用硝酸銨、黑索今、奧克托今等不含氯元素的化合物取代之。

複合推進劑

複合推進劑一般是由大量的高氯酸銨、一定量的鋁粉及高分子粘合劑所組成。它的無煙化途徑與改性雙基推進劑相似。對於複合推進劑若不用高氯酸銨作氧化劑而用含氧較少的硝酸銨作氧化劑則能量較低，因此往往同時加入像四（三硝基乙基）原酸酯那樣的富氧組分以保證燃燒完全及較高的比沖。