The burning rate is one of the important properties of the propellant. The upper limit content of AP incorporated in AP/HTPB composite propellant, φmax exists because of the requirements for the preparation of propellant. The burning rate increases with increasing the AP content and the burning rate of the propellant prepared at φmax, rφ is the highest value of the propellant prepared with AP used as an oxidizer. It is necessary for the design of AP/HTPB composite propellant to estimate rφ. This paper is one of a series of the study to develop the estimation of rφ with the experimental approach.
A lot of propellants were prepared with many kinds of AP samples, e.g. spherical AP, porous AP, hollow AP, narrow distribution, wide distribution, monomodal, bimodal, etc., and the burning rate characteristics of the propellants were investigated. The φmax of the propellant prepared in this study is in the range of 72 to 85 wt% AP. And the range of rφ at 7 MPa is 11.7 - 25.2 mm·s- 1. The increment of burning rate increases remarkably with coming close to φmax. The increasing ratio of the burning rate upon the AP content increases with increasing specific surface area less than 500 m2·kg- 1, and is the maximum and almost constant above that. The increasing ratio of the burning rate upon the specific surface area increases linearly with the AP content. The burning rate would be changed greatly by the slight variation of the specific surface area at the higher AP content.
AP/HTPBコンポジット推進薬は製造上の条件があるために.推進薬中に混入できるAP含有率の上限, φmaxがある｡ 推進薬の燃焼速度は, AP含有率の増加にしたがい大きくなり, φmaxで製造された推進薬の燃焼速度,rφは最大値となる｡ 推進薬を設計する上で, rφを推算することは必要である｡ 実験的な手法によってrφの推算法を見いだすために,AP/HTPBコンポジット推進薬の燃焼特性を調べた｡本実験は, rφの推算法を見いだすための一連の実験の一つである｡
さまざまな粒子径(体面積平均径:2-110µm), 粒子形状(球状,多孔質,中空), 比表面械(40-1200m2･kg-1), 粒度分布(一山分布,二山分布)のAPを用いることによって, φmaxが72-85wt% AP, 7MPaにおけるrφが11.7-25.2 mm･s-1の推進薬を製造できた｡製迫された推進薬の燃焼速度はAP含有率の増加にしたがい大きくなり, 特にφmax近傍における燃焼速度増加率は大きいことがわかった｡AP含有率の増加による燃焼速度増加率は, 比表面横が500m2･kg-1以下では比表面梢の増加にしたがい大きくなり, それ以上ではほぼ一定で最大値となった｡ 比表面積の増加による燃焼速度増加率は, AP含有率の増加にしたがい直線的に大きくなった｡ このことは, AP含有率が大きくなるほど, APの比表面積がわずかに変化すれば, 燃焼速度は大きく変化することを示している｡