Fast Reactions in Energetic Materials: High-Temperature Decomposition of Rocket Propellants and Explosives

مواد پرانرژی مدرن عبارتند از مواد منفجره، پودرهای انفجار، مترهای آتش‌نشانی و پیشرانه‌های موشک [1، 2]. مطالعه تجزیه در دمای بالا فازهای متراکم پیشران و اجزای آنها (مایع، جامد و هیبریدی) در حال حاضر برای توسعه مهندسی سیستم فضایی از اهمیت ویژه ای برخوردار است [3، 4]. برای درک بهتر مکانیسم های سوزاندن (ایستا، غیر ساکن، - ثابت) پیشرانه های جامد مرکب و اجزای آنها، اطلاعاتی در مورد ماکروسینتیک تجزیه آنها در دمای بالا مورد نیاز است [5]. برای اینکه بتوانید پارامترهای احتراق و شرایط جابجایی ایمن مواد منفجره متاثر از حرارت را ارزیابی کنید، باید ثابت جنبشی ترکیب آنها در دمای بالا را بدانید. توسعه پیشرانه‌های جامد مرکب جدید که با ویژگی‌های عملکرد بالا (میزان سوخت بالا، پایداری حرارتی بالا، پایداری در برابر آشفتگی‌های درون محفظه‌ای و سایر جنبه‌ها) مشخص می‌شوند، بدون داده‌های کمی در مورد تجزیه در دمای بالا پیشرانه‌های جامد کامپوزیت و آنها امکان‌پذیر نیست. اجزاء [6]. همین دلایل منجر به علاقه نظری و عملی قابل توجهی در تجزیه در دمای بالا اجزای پیشرانه هیبریدی شده است. شناخته شده است که پیشرانه های هیبریدی به دلیل سرعت پایین ضربه زدن (تجزیه در اثر حرارت) بلوک های پلیمری در محفظه های احتراق موتورهای موشک هیبریدی، به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته اند. برای افزایش سرعت سوزاندن، لازم است اطلاعاتی در مورد روابط آنها با خواص جنبشی و ترموفیزیکی سوخت به دست آوریم.

Modern energetic materials include explosives, blasting powders, pyrotechnic m- tures and rocket propellants [1, 2]. The study of high-temperature decomposition of condensed phases of propellants and their components (liquid, solid and hybrid) is currently of special importance for the development of space-system engineering [3, 4]. To better understand the burning mechanisms (stationary, nonstationary, - steady) of composite solid propellants and their components, information about the macrokinetics of their high-temperature decomposition is required [5]. To be able to evaluate the ignition parameters and conditions of safe handling of heat-affected explosives, one needs to know the kinetic constants of their high-temperature - composition. The development of new composite solid propellants characterized by high performance characteristics (high burning rates, high thermal stability, stability to intrachamber perturbations, and other aspects) is not possible without quanti- tive data on the high-temperature decomposition of composite solid propellants and their components [6]. The same reasons have resulted in signi?cant theoretical and practical interest in the high-temperature decomposition of components of hybrid propellants. It is known that hybrid propellants have not been used very widely due to the low bu- ing (pyrolysis) rates of the polymer blocks in the combustion chambers of hybrid rocket engines. To increase the burning rates it is necessary to obtain information about their relationships to the corresponding kinetic and thermophysical prop- ties of the fuels.