本发明涉及一种燃料产品及其制备，尤其是涉及一种作为与过氧化氢发生自燃的航空航天发动机燃料产品及其制备。
背景技术：
液体火箭发动机的点火过程是火箭设计最为重要的问题之一。诸如液氧和煤油这样的燃料为了燃烧需要外部的点火源，这往往要求有一单独的点火系统，如小的固体装药、点火火炬，或像三乙基铝、三乙基硼那样的化学点火系统。但是，固体装药只能使用一次，因此在单个装药上不可能进行发动机再次点火，而火炬和化学点火系统增加了发动机的重量和复杂性，而且化学自燃流体的处理是有很大危险性的。
燃料的自燃特性是存在氧化剂的情况下而不需要外部点火源，燃料能自发着火的能力。在双组元推进剂燃料发动机中，自燃的特性是相当有利的，可以大大简化发动机设计，从而提高可靠性，并且易于实现多次起动。此外大多数自燃燃料在常温下以液态存在，这样燃料可长期贮存而无低温推进剂的蒸发问题。
因此，地球可贮存自燃推进剂得到广泛使用，如美国的大力神运载火箭、中国的长征运载火箭、欧洲的阿里安iv运载火箭以及俄罗斯的质子号运载火箭等，而且航天飞机和大多数卫星都将自燃推进剂用于轨道机动和位置保持。常用的自燃推进剂采用肼、偏二甲肼或一甲基肼作燃料，以及采用n2o4或硝酸作氧化剂。
尽管这些推进剂具有良好的性能(isp约300s)和长期使用的经历，但它们全有一严重缺点，就是通过皮肤接触和吸入有很高的毒性。这些化合物的制造、运输和处理是一复杂和极昂贵的工艺过程。因此最希望研制出有几乎与传统自燃燃料同样性能但无毒性的自燃推进剂。
现有的一些过氧化氢/煤油在内的若干地球可贮存和低温推进剂性能的比较可如下表1所示。
表1
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料产品及其制备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种燃料产品，包括以下重量百分比的组分：挂式四氢双环戊二烯20-80％，煤油2-60％，醇醚溶剂5-20％，四甲基氢氧化铵0.1～3％，金属化合物0.1-3％，助剂0.1-1％。
优选的，所述的醇醚溶剂为异丙醇。
优选的，所述的金属化合物为可与过氧化氢剧烈反应的锰、铜、银等化合物中的至少一种。
优选的，所述的助剂包括缓蚀剂、抗静电剂和抗水分剂等，其可以为本领域常用的缓蚀剂种类。
一种燃料产品的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别取金属化合物和四甲基氢氧化铵溶于醇醚溶剂中，配成金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液；
(2)再将金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合物中；
(3)最后加入助剂，搅拌均匀，即得到所述燃料产品。
优选的，搅拌的工艺条件为：搅拌转速为60-8000转/分钟，搅拌时间为10-200分钟。
本发明中，四甲基氢氧化铵和金属化合物中分别起到催化分解过氧化氢，自然点火的作用。而挂式四氢双环戊二烯和煤油则起到作为燃料能源，提供燃烧能量的作用。
与现有技术相比，本发明的燃料产品具有高的密度比冲、低的冰点、点火延迟期短、可与过氧化氢重复自燃点火、腐蚀性小、常温可储存、可长期储存、无毒或低毒、生产过程无废液生成。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
下述各实施例中所选用的缓蚀剂为本领域常用品种。金属化合物为可与过氧化氢剧烈反应并溶于乙醇的锰、铜、银等的有机化合物，可以是其中的一种，也可以是其中多种的混合。
实施例1
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把0.1％金属化合物溶于1％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把3％四甲基氢氧化铵溶于9％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把40％挂式四氢双环戊二烯溶于46.8％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲402s、冰点-50℃、点火延迟期28ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例2
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把3％金属化合物溶于9％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把0.1％四甲基氢氧化铵溶于1％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把80％挂式四氢双环戊二烯溶于6.8％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲399s、冰点-50℃、点火延迟期16ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例3
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把0.5％金属化合物溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把1％四甲基氢氧化铵溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把38.4％挂式四氢双环戊二烯溶于50％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲411s、冰点-50℃、点火延迟期20ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例4
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把0.5％金属化合物溶于10％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把1％四甲基氢氧化铵溶于10％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把20％挂式四氢双环戊二烯溶于58.4％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲406s、冰点-50℃、点火延迟期17ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例5
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把1％金属化合物溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把0.5％四甲基氢氧化铵溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把50％挂式四氢双环戊二烯溶于38.4％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲406s、冰点-50℃、点火延迟期17ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例6
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把1.5％金属化合物溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把1.5％四甲基氢氧化铵溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把70％挂式四氢双环戊二烯溶于16.9％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲402s、冰点-50℃、点火延迟期18ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例7
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把0.5％金属化合物溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把0.5％四甲基氢氧化铵溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把80％挂式四氢双环戊二烯溶于8.9％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲401s、冰点-50℃、点火延迟期22ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例8
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把3％金属化合物溶于10％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把0.1％四甲基氢氧化铵溶于1％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把35.8％挂式四氢双环戊二烯溶于50％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲410s、冰点-50℃、点火延迟期17ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例9
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把1％金属化合物溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把1.5％四甲基氢氧化铵溶于10％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把62.4％挂式四氢双环戊二烯溶于20％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲402s、冰点-50℃、点火延迟期18ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
实施例10
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把1％金属化合物溶于5％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把1.5％四甲基氢氧化铵溶于10％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把80％挂式四氢双环戊二烯溶于2.4％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
所得燃料产品符合以下指标：密度比冲400s、冰点-50℃、点火延迟期21ms、无限次重复自燃点火、-50～80℃环境温度可储存等要求。
对实施例1～10进行的试验检测得知：该燃料产品具有高的密度比冲、低冰点、点火延迟期短、可重复自燃点火，同时具有腐蚀性小、常温可储存、可长期储存、属于低毒产品、生产过程无废液生成等优点，适用于使用过氧化氢为氧化剂的航空航天发动机。
实施例11
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把3％的金属化合物溶于2％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把1.5％四甲基氢氧化铵溶于3％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把31％挂式四氢双环戊二烯溶于60％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入1％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
实施例12
一种燃料产品，通过以下步骤制备而成：
(1)把1％的金属化合物溶于10％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(2)把1.5％四甲基氢氧化铵溶于10％异丙醇，搅拌均匀，充分混合；
(3)把75％挂式四氢双环戊二烯溶于2％煤油，搅拌均匀，充分混合；
(4)把金属化合物溶液和四甲基氢氧化铵溶液加入挂式四氢双环戊二烯和煤油的混合溶液中，搅拌均匀，充分混合；
(5)最后加入0.5％缓蚀剂等其他微量添加剂，搅拌均匀，充分混合。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。