凝胶(膏体)推进技术涉及配方及性能、发动机关键技术及应用等方面，从可查文献来看，美国、俄罗斯、乌克兰、德国、以色列等国家开展过大量、周密细致的研究工作，取得很大的进展，代表着国际研究的前沿水平。63501

以美国为代表将凝胶剂加入液体推进剂，使之成为凝胶状，称为凝胶推进剂（Gel Propellant），以俄罗斯和乌克兰为代表将固体推进剂改性，类似于未固化彻底的固体推进剂，称为膏体推进剂（Pasty Propellant）。

1 国外研究现状

1973年美国专利[17]报道的膏体推进剂配方为：N2H4 39.2%，Al 20.4%，N2H5ClO4 37.4%，聚丙烯酰胺3.0%，在7MPa压力下的燃速为26mm/s，比冲为237s，较非凝胶类似配方高16s。

1974年美国洛克希德推进公司研究[3]的非固化、油灰状（putty-like）膏体推进剂与当时其它推进剂相比具有高能、可靠、价廉等优点。

1988年，Rapp和Zurawski[4]用研制了12种RP-1煤油胶凝，再分别添加5 和16 铝粉，制成了24种金属化RP-1煤油凝胶，并进行了流变学试验。

1989年，Galecki[5]进行了-10高密度金属化燃料凝胶与氧气的点火和燃烧试验。

1992年8月，马夸特公司研制的15.88Kg推力快速响应双组元推进剂变向推力室进行热点火试验[6]，推进剂采用无水肼凝胶和四氧化二氮凝胶。

1993年美国专利[7]报道的弹用膏体推进剂（端面燃烧）配方为：TETN 20.1%，NH4NO3 53.8%，淀粉胶凝剂4.0%，H2O 10%，有高冲击稳定性，在压力小于6.3MPa时推进剂不会被点燃。

1993年，美国航空喷气公司（Aerojet）研制了凝胶推进剂系统[8]，满足低敏感要求的动能武器凝胶推进控制系统已于进行了热试车。试验发动机原理及试布局如图1所示。

图1 应用于动能武器的凝胶发动机系统

1999年，TRW公司成功完成了凝胶发动机的低温(-40度)点火试验[9]，45秒试验过程中经历6次低温重启动点火，推力达到环境温度推力水平的96%以上，如图2所示。

低温环境(-40度 )点火试验 

2000年，TRW公司完成了可进行能量输出控制的凝胶推进系统飞行实验[9]，以演示系统的可靠性和预估系统性能，试验表明，射程比同等固体火箭发动机大两倍多，且机动性能更强，推进系统结构如图3所示。

TRW公司研制的凝胶推进剂火箭发动机

2000年，Kuo等用气氧雾化喷雾方式进行了RP-1/ALEX凝胶推进剂燃烧试验[10]。结果表明：ALEX含量为0-55%时，推进剂燃烧效率为70%-99%，添加ALEX不仅可以增高推进剂密度比冲，还较不含铝的RP-1推进剂增高了燃烧效率，含5%ALEX的凝胶具有最高燃烧效率，其试验装置如图4所示。

 凝胶火箭发动机雾化燃烧试验装置示意图论文网

2001年，Benveniste Nata等[11]对凝胶推进剂配方及其流变学特性进行了总结，见下表1.1和表1.2。

表1.1 各种凝胶推进剂的流变学特性推进剂

剪切速率范围 研究者

水凝胶 4.33 0.49 100-50000 Chojnaki and Feikema

水凝胶 20-130 0.27-0.42 0.001-2000 Rahimi and Natan

水凝胶 17-19 0.41