بررسي پارامترهاي موثر بر كهولت پيشرانه‌‌هاي جامد مركب بر پايه‌ي HTPB

Investigation of Effective Parameters on HTPB Based Composite Solid Propellants Aging

پيشرانه‌هاي جامد مركب بر پايه‌ي HTPB منبع انرژي براي پيشرانش راكت‌ها و موشك‌ها مي‌باشند. از آنجايي كه پيشرانه‌هاي جامد مورد استفاده در سامانه‌هاي راكتي و موشكي با سرعت بيشتري نسبت به ديگر اجزاي سيستم دچار تخريب مي‌شوند لذا طول عمر كل سيستم عمدتاً به وسيله‌ي عمر پيشرانه‌ها تعيين مي‌شود. گرين‌هاي پيشرانه در موقع انبارداري و حمل و نقل در معرض عوامل محيطي مختلفي همچون رطوبت، دما، ارتعاش و شوك قرار مي‌گيرند كه ممكن است موجب تغيير خواص مكانيكي آنها ‌شود. در اين مقاله تاثير عواملي مانند اندازه‌ي ذرات سوخت فلزي، شكل گرين، دما، رطوبت و مهاجرت بر كهولت پيشرانه‌هاي جامد مركب مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج بررسي‌ها نشان داد كه جايگزيني ذرات ميكرو با نانو آلومينيوم، سبب تسريع فرآيند كهولت مي‌شود. گرين‌هاي جدا از بدنه كهولت كمتري نسبت به گرين‌هاي متصل به بدنه‌ دارا مي‌باشند. به طور كلي دما، رطوبت، مهاجرت نرم كننده و نفوذ گازها تاثير منفي بر خواص شيميايي و فيزيكي پيشرانه‌ها مي‌گذارند.

HTPB based composite Solid propellants are the source of power for the propulsion of rockets and missiles. Since composite solid rocket propellants, used in rockets and missiles is the fastest degrading component of the complete system, shelf life of the system is mainly governed by the life of the propellants. During storage and transportation, the propellant grains are subjected to various conditions such as humidity, temperature, vibration, and shocks. This condition causes significant changes in mechanical properties of the propellant. In this paper the effects of parameters such as particle size of metallic fuel, grain shape, temperature, humidity and migration on the aging composite solid propellant was studied. The Investigations showed that the Nanoaluminum (nano vs micro) is very susceptible to ageing phenomena. The free standing grains have less aging than case-bonded grains. In general, the temperature, humidity, plasticizer migration and gaseous diffusion have negative effects on the chemical and physical properties of propellant.