文献综述
1.研究背景与科学意义
燃料空气炸药，是由燃料和空气构成的炸药。当燃料与空气的混合物能够自行传播稳定爆轰时，该混合物就被称为燃料空气炸药（简称FAE)。王晓峰等人[1]定义燃料空气炸药是以挥发性的液体化合物或液体与固体粉状混合可燃物作为燃料，以当地空气中的氧气作为氧化剂组成的不均匀爆炸混合物。
燃料空气炸药由于其具有毁伤威力大、能量密度高、分布爆炸的特点，是目前国内外武器装备和使用研究的重要内容。综合考虑燃料空气炸药的特点，FAE武器始终是现代战争中一种多用途的、高性价比的面毁伤武器，国内外一直重视FAE武器的研究和发展。我国FAE技术研究始于1976年，最开始是解剖研究美国的CBU-55炸弹。到上世纪90年代时，研究重点从二次起爆转向一次起爆，开始大力研究一次型燃料空气炸弹。孙业斌等人[2]研究发现如今燃料空气炸药不仅在航弹、扫雷、空地导弹、反舰导弹和水中兵器中获得应用和发展，而且还用于烟幕弹药装药等。
纯液态燃料空气炸药是以液体碳氢化合物作为可燃剂的燃料空气炸药。高瑞[3]认为纯液态燃料空气炸药是目前主要采用的燃料，常见的作为可燃剂的液态碳氢化合物有环氧乙烷、硝基甲烷。固液混合态燃料空气炸药一般由液态碳氢燃料和金属固体颗粒混合组成，金属固体颗粒有较高能量密度,而液态燃料能量密度较低，固液混合燃料也具有常温下热安定性良好、相容性优越等优点。周卫军[4]等人通过计算按不同质量百分比混合的固液燃料的爆压发现，铝粉质量百分比为30%的铝粉、环氧丙烷混合燃料在常温常压下的爆压比纯的环氧丙烷燃料的爆压高出18.2%，相较于纯液体燃料，固液混合态燃料的能量密度更高。因此研究高威力固液混合态燃料是燃料空气炸药发展的必然趋势。
固液混合燃料也存在明显的问题，即其物理稳定性较弱。当战斗部在勤务处理和贮存的过程中，容易出现固液分层的现象，影响其武器化性能。如果出现质量分层，战斗部将出现质量偏心。质量偏心会直接影响发射精度，使爆轰威力下降。张奇等人[5]的实验表明，固液分层可能出现在不饱和状态和过饱和状态。由于战斗部装填部分必须留有空隙，如果燃料处于过饱和状态，对质量偏心影响更大。探究如何增强混合燃料的物理稳定性对于提高燃料空气炸药武器的安全可靠性以及贮存期限至关重要。
2.国内外研究现状
为了解决金属颗粒在固液混合燃料中沉降的问题，国内外学者提出了以下几种改进方法。张奇等人[6]认为可以通过改变金属固体颗粒尺寸分布规律或者改变燃料组分比例来提升固体颗粒的稳定性；吴欣欣[7]通过实验表明强力研磨减小粒径从而减小颗粒沉降速率，并通过搅拌来提高固体颗粒分散均匀程度；国内的学者通过理论分析饱和状态下混合燃料的液固比，研究了液固混合燃料的物理稳定性。另有学者对固体颗粒进行表面改性，提高其与液体碳氢燃料的相容性，改性后的固体颗粒可以在短期内良好地分散在液体燃料中，但是长期放置仍会出现明显沉降。
曹锦文等人[8]的研究认为凝胶燃料是一种具有非牛顿流变特性的胶体燃料，静置时保持不流动的半固体状态，当施加剪切力时黏度迅速下降，可以像液体燃料一样流动。龚静芝等人[9]测定凝胶燃料的稳定性并进行热分析发现，凝胶燃料和固液混合态燃料一样具有密度比冲高、敏感度低、易贮存、使用安全、维护性和可调节性好等优点。在燃料中添加凝胶剂形成凝胶燃料，在保留固液混合燃料优点的同时可以有效地保持固体粒子在液体中的分散均匀程度和稳定性，解决了固液混合燃料分层的必然劣势，是当前固液混合FAE研究改进和发展的方向。李三军[10]通过实验验证了凝胶推进剂是一种比液体推进剂更安全,比固体推进剂更能灵活控制推力的新型推进剂。
2.1凝胶剂作用机理
