文 献 综 述

1 引言

目前最常用的火箭推进剂为肼或者肼的衍生物(甲基肼、偏二甲肼) ^[1]，是无色易燃液体,是导弹、卫星、飞船等发射试验和运载火箭的主体燃料，性能优良但是具有高毒性和强致癌性，对环境的破坏也是相当严重的。随着绿色化学的发展，对航空航天事业而言，新型绿色低毒推进剂的研究是目前航天领域的一个重要课题。

离子液体是近年来化学和材料科学领域兴起的一类环境友好的介质和功能材料。由于离子液体几乎没有蒸汽压，同时具有低熔点、高热稳定性、高导电性、结构易于设计等优点，在化学化工和材料领域均得到了广泛的应用。自2000 年以来，美国军方科研人员尝试将离子液体的阴阳离子进行含能化设计，探索离子液体在含能材料领域应用的可行性。从分子结构角度，利用离子液体结构的可设计性，通过对阴阳离子进行”含能化” ( 如引入叠氮、硝基等含能基团) 和”可燃化” ( 如引入较强还原性单元) 设计并进行合理搭配，理论上可获得成千上万种新型的含能离子液体材料，这就为针对某一特定的航天工程应用找到了适宜的含能材料并实现了环境的可持续发展。

2 火箭推进剂发展特点分析

火箭推进剂，又称化学火箭推进剂或推进剂^[2,3]。其发展主要着眼于能量高、排烟少、污染轻三个方面。从高能量的角度看，高能推进剂是将来推进剂研究的首选；从导弹飞行的隐蔽性上看，无烟推进剂的开发、应用更是势在必行；从使用方便及减少环境污染的角度来看，污染少的推进剂将大有发展前途。因此，高能、环保、无烟的推进剂是今后推进剂发展的主要方向。

2.1 高能推进剂

高能推进剂泛指比冲高的一类推进剂。比冲量是一个能全面衡量发动机性能的指标,记作I_sp,单位是N/(kg/s),用公式表示为：

由上式可见，发动机的比冲越大，为产生同样的推力需要消耗的推进剂量越少，即推进剂的能量越大，发动机的比冲也越大。固体火箭发动机的比冲可达2 200～2 500N/(kg/s)；液体火箭发动机则高些，常规推进剂比冲在2 500～3 300 N/(kg/s)，而用高能推进剂时比冲可达4 500 N/(kg/s)以上。由此可见，高能推进剂主要是指液体推进剂中的高能推进剂，如含O、H、Cl、B、F及Li等元素的推进剂。

2.2 无烟推进剂