2.1.1 降温剂的选择

降温剂也称冷却剂，有物理冷却剂和化学冷却剂两种。物理冷却是利用冷却剂的升温、熔化和蒸发等吸热过程来降低燃气温度。铁屑、铝屑、硬脂酸、石蜡、水和沙砾等都可作为物理冷却剂。化学冷却剂是利用自身吸热化学反应来降低气体发生剂燃烧温度的特殊药剂。通常选用吸热后能够分解成气体产物的物质，在降低温度的同时还增加了气体生成量。作为化学冷却剂的化合物应具备如下条件：

（1）分解温度较低，但存放过程中必须保持性能稳定；

（2）分解时能吸收大量的热；

（3）分解是释放化学性质稳定的无害气体[18]。

基于以上特点以及本课题要求，初步选择碳酸钙作为化学冷却剂来降低燃温，通过在模拟试验的数据来评价冷却剂的作用效果。

2.1.2 燃烧稳定剂的选择

根据双基药的稳态燃烧理论，在低压条件下，双基药燃烧进行到嘶嘶区时，因不能满足NO等燃烧或分解产物的再反应温度要求，燃烧持续所需热量无法保证，使双基药燃烧不完全，且在压力波动情况下燃烧难以稳定，甚至燃烧无法持续进行，火焰将会熄灭。由于本课题研究的气体发生剂燃烧压力较低，5~10MPa即可满足要求，并且释放过程压力波动较大，因此需提高双基药的燃烧稳定性，以满足使用要求。本课题中选取添加燃烧稳定剂来解决双基药在低压中稳定性差的问题。文献综述

铅盐对双基药燃烧可以起到催化作用，使双基药的热分解特征量发生变化，热分解持续时间缩短，分解放热速率加快，促进燃速升高，燃烧更稳定。具体的催化作用体现为：凝聚相特征基团O-NO2以及NC环的断裂提前，分解历程缩短；促进双基组分热分解气体产物中有较高负生成热的CH2O、CO和CO2的相对生成量增加；影响分解过程的放热量及放热速率，使放热速率因铅盐的加入而加快，从而降低双基药燃烧对压力的依赖性，促进燃燃烧反应的进行，提高其低压燃烧稳定性。所以综合上述特点，铅盐可以起到较好的燃烧稳定剂的作用[19-21]。本课题拟选取碳酸铅为燃烧稳定剂。

2.2 气体发生剂配方理论设计

2.2.1 配方设计原理与方法

（1）设计原理

论文拟采用最小自由能法进行理论研究。最小自由能法原理为：根据热力学原理, 在高温条件下，燃烧气体产物可视为理想气体，这时物系的自由能就等于组成该体系各组分的自由能之和。一种物质的自由能是温度，压力和浓度的函数。当体系达到化学平衡时，则体系的自由能为最小。因此，在一定温度和压力条件下，求出既能使体系的自由能为最小，又能满足体系质量守恒的一组组分值，即为该条件下的平衡组分。

设1kg气体发生剂由l种化学元素组成，燃烧后该系统生成s种产物，其中m种气态和(s-m)种凝聚态产物，则1kg气体发生剂的燃烧产物的总自由能函数