液體推進(jìn)劑

內(nèi)容概要

　　《液體推進(jìn)劑》是一本綜合性闡述液體推進(jìn)劑的專業(yè)性圖書。　　全書共分21章，包括基礎(chǔ)部分、應(yīng)用部分和展望部分?；A(chǔ)部分闡述了液體推進(jìn)劑的定義和分類、發(fā)展歷程和應(yīng)用狀況，以及技術(shù)指標(biāo)和基本性能。應(yīng)用部分詳細(xì)介紹了紅煙硝酸、四氧化二氮、綠色四氧化二氮、液氧、過氧化氫、烴類燃料、吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料、酒精、液氫、無水肼、肼-70、單推-3、偏二甲肼、甲基肼、混胺-50、魚推-3、硝酸異丙酯共17種液體推進(jìn)劑以及氮?dú)?、氦氣等增壓氣體。展望部分對液體推進(jìn)劑的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。　　本書適合于液體推進(jìn)劑和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)部門的工程技術(shù)人員參考，也可作為液體火箭總體設(shè)計(jì)和地面設(shè)備設(shè)計(jì)人員以及航天系統(tǒng)各級管理人員的參考資料。

書籍目錄

第1章 概論 1.1 液體推進(jìn)劑概述 1.2 液體推進(jìn)劑定義 1.3 液體推進(jìn)劑分類 1.3.1 按液體推進(jìn)劑進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的組元分類 1.3.2 按液體推進(jìn)劑的點(diǎn)火方式分類 1.3.3 按液體推進(jìn)劑的貯存性能分類 1.3.4 按液體推進(jìn)劑的用途分類 1.3.5 按液體推進(jìn)劑的能量分類 1.4 液體推進(jìn)劑選用基本原則 1.4.1 能量 1.4.2 使用性能 1.4.3 成本 1.5 液體推進(jìn)劑發(fā)展展望 參考文獻(xiàn) 第2章 液體推進(jìn)劑發(fā)展與應(yīng)用 2.1 液體推進(jìn)劑發(fā)展歷程 2.1.1 液體推進(jìn)劑探索與初步應(yīng)用時(shí)期 2.1.2 液體推進(jìn)劑迅速發(fā)展時(shí)期 2.1.3 液體推進(jìn)劑使用性能改進(jìn)與高能推進(jìn)劑初步發(fā)展時(shí)期 2.1.4 液體推進(jìn)劑綜合性能提升與適用化研究時(shí)期 2.2 液體推進(jìn)劑的應(yīng)用 2.2.1 在運(yùn)載火箭上的應(yīng)用 2.2.2 在彈道導(dǎo)彈上的應(yīng)用 2.2.3 在魚雷上的應(yīng)用 2.2.4 在航天器上的應(yīng)用 參考文獻(xiàn) 第3章 液體推進(jìn)劑技術(shù)指標(biāo)和性能 3.1 液體推進(jìn)劑的技術(shù)指標(biāo) 3.1.1 技術(shù)指標(biāo)用途和分類 3.1.2 技術(shù)指標(biāo)制定依據(jù) 3.1.3 技術(shù)指標(biāo)制定和修改過程 3.2 液體推進(jìn)劑理論性能 3.3 液體推進(jìn)劑物理化學(xué)性質(zhì) 3.3.1 相對分子質(zhì)量 3.3.2 冰點(diǎn)（凝固點(diǎn)） 3.3.3 沸點(diǎn) 3.3.4 密度 3.3.5 飽和蒸氣壓 3.3.6 粘度（動(dòng)力粘度） 3.3.7 表面張力 3.3.8 膨脹系數(shù) 3.3.9 介電常數(shù) 3.3.10 電導(dǎo)率 3.3.11 熱導(dǎo)率 3.3.12 比熱容 3.3.13 氣化熱 3.3.14 燃燒熱 3.3.15 臨界溫度 3.3.16 臨界壓力 3.3.17 氣體溶解度 3.3.18 熱力學(xué)參數(shù) 3.3.19 液體聲速 3.4 液體推進(jìn)劑安全性能 3.4.1 概述 3.4.2 熱敏感度 3.4.3 明火和電火花感度 3.4.4 機(jī)械能感度 3.4.5 沖擊波感度 3.4.6 輻射感度 3.4.7 泄漏危險(xiǎn)性 3.5 液體推進(jìn)劑材料相容性 3.5.1 材料相容性分級標(biāo)準(zhǔn) 3.5.2 材料相容性評價(jià)方法 3.6 液體推進(jìn)劑貯存性能 3.6.1 貯存性能研究內(nèi)容 3.6.2 貯存類型 3.6.3 貯存危險(xiǎn)性類別及數(shù)量距離關(guān)系 3.6.4 貯存和操作危險(xiǎn)場所 3.7 液體推進(jìn)劑燃燒和分解性能 3.7.1 燃燒性能 3.7.2 分解性能 3.8 液體推進(jìn)劑毒性、急救和防護(hù) 3.8.1 毒性評價(jià)指標(biāo)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 3.8.2 毒性分級 3.8.3 中毒途徑 3.8.4 毒理 3.8.5 急救方法 3.8.6 防護(hù) 3.9 液體推進(jìn)劑污染、監(jiān)測和治理 3.9.1 液體推進(jìn)劑對環(huán)境的污染 3.9.2 液體推進(jìn)劑污染的監(jiān)測 3.9.3 液體推進(jìn)劑污染的治理 參考文獻(xiàn) 第4章 紅煙硝酸 4.1 概述 4.2 生產(chǎn)原理 4.3 技術(shù)規(guī)格 4.4 物理化學(xué)性質(zhì) 4.4.1 物理性質(zhì) 4.4.2 化學(xué)性質(zhì) 4.5 安全性能 4.5.1 著火和爆炸危險(xiǎn)性 4.5.2 防火防爆措施 4.6 材料相容性 4.6.1 緩蝕劑概述 4.6.2 與金屬材料相容性 4.6.3 紅煙硝酸中的水分對金屬腐蝕速率的影響 4.6.4 紅煙硝酸和非金屬材料的相容性 4.7 毒性、急救和防護(hù) 4.7.1 毒性 4.7.2 急救 4.7.3 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)防措施 4.8 貯存、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)注 4.8.1 貯存 4.8.2 運(yùn)輸安全要求 4.8.3 轉(zhuǎn)注 4.9 清洗、處理和監(jiān)測 4.9.1 清洗 4.9.2 處理 4.9.3 監(jiān)測 4.10 安全使用守則 參考文獻(xiàn) …… 第5章 四氧化二氮 第6章 綠色四氧化二氮 第7章 液氧 第8章 過氧化氫 第9章 烴類燃料 第10章 吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料 第11章 酒精 第12章 液氫 第13章 無水肼和肼—70 第14章 單推—3 第15章 偏二甲肼 第16章 甲基肼 第17章 混胺—50 第18章 魚推—3 第19章 硝酸異丙酯 第20章 增壓氣體

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   液氧的泄漏可以形成有潛在危險(xiǎn)的高濃度氧氣。在液氧轉(zhuǎn)注操作過程中尤其是當(dāng)液氧進(jìn)入溫暖的系統(tǒng)時(shí)，由于液氧的汽化，可以形成大量的氧氣。在封閉場地內(nèi)，由于靜電、電火花或火源，會(huì)引起氧氣和燃料蒸氣的混合物發(fā)生爆炸。 當(dāng)液氧積存在封閉的系統(tǒng)中，而又不能保溫，則可能發(fā)生壓力破壞。溫度升高到-118.4℃而又不增加壓力，則液氧不能維持液體狀態(tài)，若泄壓不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致物理性爆炸。如液氧積存在兩個(gè)閥門之間，可導(dǎo)致管路的猛烈破壞。如果氧氣不泄出或壓力不能適當(dāng)排除，當(dāng)冷凍失效時(shí)，將導(dǎo)致貯箱的破壞。真空夾套貯箱中的真空失效，如果系統(tǒng)不能承受額外的負(fù)載，則會(huì)引起蒸發(fā)加速和排空系統(tǒng)的破壞。 7.5.2 防火防爆措施 7.5.2.1 防止易燃、易爆系統(tǒng)的形成 防止可燃物質(zhì)、液氧（或氧氣）、引火源同時(shí)存在；防止液氧泄露形成富氧環(huán)境；防止可燃物與液氧接觸或是防止可燃物與氧氣形成爆炸性混合物。需采取以下措施。 1）加強(qiáng)密閉，避免液氧泄漏。 2）加強(qiáng)機(jī)械通風(fēng)，防止氧氣積存。 3）清除易燃物。 液氧庫內(nèi)外10 m不得存放易燃易爆物質(zhì)。在液氧運(yùn)輸容器和管道周圍禁止存放酒精、汽油、煤油、棉紗等易燃物以及乙炔、甲烷等易燃?xì)怏w。 7.5.2.2 消除、控制引火源 為預(yù)防火災(zāi)及爆炸，對引火源進(jìn)行控制是消除燃燒三要素同時(shí)存在的一個(gè)重要措施。引起液氧火災(zāi)爆炸事故的引火源主要有明火、高溫表面、摩擦和撞擊、化學(xué)反應(yīng)、電氣火花、靜電火花和雷擊等。 7.5.2.3 滅火措施 控制液氧引起的火災(zāi)的方法，應(yīng)根據(jù)火災(zāi)的類型和現(xiàn)場環(huán)境來決定：若火災(zāi)是由于液氧流到木頭、紙、廢物或其他有機(jī)物上而引起的，首先應(yīng)阻止液氧的繼續(xù)流動(dòng)，并盡快用干粉、二氧化碳和泡沫滅火劑滅火；若火災(zāi)是由于液氧流到大量燃料中引起時(shí)，必須阻止液氧流動(dòng)并盡快滅火，反之，若是燃料流到大量液氧中，則阻止燃料流動(dòng)；若燃料和液氧接觸混合后還沒有燃燒，則將場地與火源隔絕，盡快撤出操作人員，讓液氧蒸發(fā)掉；若大量液氧與水溶性的燃料發(fā)生燃燒，則用水稀釋燃料進(jìn)行滅火。必須特別注意，液氧和燃料的混合物存在著嚴(yán)重的爆轟危險(xiǎn)，救火時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。 液氧操作現(xiàn)場或與液氧接觸的所有電氣設(shè)備必須禁油。 7.6 材料相容性 選擇與液氧相容的材料，必須考慮材料低溫時(shí)的物理性質(zhì)以及材料和液氧之間的反應(yīng)性。材料要有承受應(yīng)力集中的能力，特別要關(guān)注材料對溫度的變化。 7.6.1 金屬材料 金屬與氧接觸，一般具有化學(xué)穩(wěn)定性，液氧對銅，鋁，不銹鋼等不產(chǎn)生作用，但與普通結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵等接觸時(shí)，會(huì)使這些金屬變脆。 在液氧貯存設(shè)備或試驗(yàn)設(shè)備中應(yīng)避免采用鈦合金，因?yàn)殁伜辖鹪谘醐h(huán)境中對沖擊很敏感，鈦合金在100％氧環(huán)境中，即使壓力很低，也很容易著火和燃燒。 7.6.2 非金屬材料 由于液氧的強(qiáng)氧化性和低溫性質(zhì)，在氣氧和液氧系統(tǒng)中推薦使用的非金屬材料有：聚四氟乙烯（加填料或不加填料的）、聚三氟氯乙烯、偏氟乙烯與六氯丙烯的共聚物，石棉、特殊硅橡膠等。 石墨浸漬的環(huán)氧樹脂（或酚醛樹脂、或磷酸鎂）、全氟聚氨酯、氮化硅陶瓷、高溫石墨、氮化硼等物質(zhì)，對沖擊不敏感。 7.6.3 潤滑油 液氧是極強(qiáng)的氧化劑，不能使用石油基的潤滑劑。可以使用特殊的潤滑劑，如氟碳潤滑劑或全氟化碳潤滑油。 7.7 毒性、急救和防護(hù) 7.7.1 毒性 氧氣和液氧均無毒，而且還是維持動(dòng)物生命的重要?dú)怏w，對環(huán)境也不會(huì)造成污染。但人在純氧和缺氧（少于16％）條件下長期生存，也會(huì)引起病變。 常壓下，大白鼠在80％氧氣中生活4 d，開始陸續(xù)死亡；兔的視細(xì)胞全部損毀；在純氧中，兔48 h視細(xì)胞全部損毀，狗60 h有死亡，猴3 d出現(xiàn)呼吸困難，6～9 d死亡。 液氧噴濺到皮膚表面可引起低溫凍傷。 7.7.2 急救 氧氣的主要危害在于著火爆炸和液氧的低溫凍傷。事故發(fā)生后人員要迅速撤離。將受傷人員立即送醫(yī)院進(jìn)行救治。 如發(fā)生凍傷，將患部浸泡于38～42℃的溫水中復(fù)溫。 7.7.3 防護(hù) 1）液氧操作人員應(yīng)使用毛皮或石棉手套，穿皮制高統(tǒng)靴和長統(tǒng)膠靴，戴面罩、防酸性護(hù)目鏡，并穿著絕緣性良好和不滲透的防護(hù)服。 2）不要在氧濃度超過40％的環(huán)境中工作，若需在高濃度環(huán)境下?lián)岆U(xiǎn)作業(yè)時(shí)，需佩戴空氣呼吸器。 3）防止液氧噴濺到皮膚表面引起低溫凍傷。 7.8 貯存、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)注 7.8.1 貯存 液氧是一種低溫推進(jìn)劑，在貯存過程中始終有蒸發(fā)損失，即使貯箱的絕熱性能非常良好，也只能短期貯存。 7.8.1.1 貯存場地 1）貯存場地必須清除油脂類及其他可燃物質(zhì)，并嚴(yán)禁明火。 2）液氧貯存量達(dá)到200 t時(shí)，即屬于重大危險(xiǎn)源。液氧貯存質(zhì)量與安全距離的關(guān)系見第3章。 3）貯存場地應(yīng)按照GB 2894—2008《安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》的規(guī)定設(shè)置安全標(biāo)志。 4）液氧貯存場地應(yīng)通風(fēng)良好，室內(nèi)貯存應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械通風(fēng)。 5）貯存場地應(yīng)提供充足水源，以用于滅火及場地清洗。

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