مطالعه تجربی وابستگی سرعت صوت پیشرانه جامد به فشار به روش التراسونیک

به منظور دست یابی به نتایج دقیق نرخ سوزش پیشرانه جامد به روش التراسونیک، باید روابط وابستگی به فشار سرعت صوت نمونه آزمایشی، در الگوریتم های تعیین ضخامت لحظه ای اعمال گردد. در این مقاله ضمن ارائه پیشینه جامعی بر روش التراسونیک و کاربری آن در اندازه گیری نرخ سوزش، به بررسی وابستگی سرعت صوت به فشار چندین ترکیب با پایه پلیمری HTPB (هیدروکسی ترمینیتد پلی بوتادین)پرداخته شده است. نمونه های پلیمری با قطرو ضخامت حدود30 میلی متر در فشارهای متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته اند. با ثبت و سنجش زمان بین سیگنال های امواج التراسونیک ارسالی و اکوهای بازگشتی مربوط به نمونه آزمایشی، سرعت صوت در هر فشار تعیین گردیده است. محدوده فشارهای آزمایشی بین 0 و100 بار بوده و تغییرات سرعت صوت برای پلیمر HTPBدر دو فرآیند فشارگذاری و فشاربرداری ارزیابی شده است. نتایج حاکی از آن است که سرعت صوت نمونه های آزمایشی وابستگی فزآینده خفیف و خطی به فشار دارد. برای نمونه تغییرات سرعت صوت پلیمر HTPB در بازه فشارهای مذکور در حدود 40متر بر ثانیه برای مقدار میانگین 1620 متر بر ثانیه برآورد شده است. از دیگر موارد بررسی شده در این مطالعه، ارزیابی اثر فشار بر سرعت صوت ترکیبات مختلفی از HTPB با آمونیم پرکلرات و آلومینیم می باشد. در ادامه اقدام به انجام آزمایش هایی به منظور اثبات تکرارپذیری نتایج شده است. در این راستا عدم قطعیت نتایج سرعت صوت در دسته آزمایش های مشابه نیز محاسبه و ارائه گردیده است. عدم قطعیت به دست آمده برای HTPBخالص درحدود 3% بوده که با توجه به مطابقت نتایج به دست آمده با نتایج دیگر محققان، مقدار قابل قبولی به شمار می رود.