BE859466A - MIXTURES FOR NITROCELLULOSE FREE PROPULSIVE CHARGES. - Google Patents
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Abstract
Mélanges pour charges propulsives, exempts de nitrocellulose et d'une température d'inflammation spontané supérieure à 200 degrés C, formés de 70 à 95 % en poids d'octogène et de 5 à 30 % en poids d'un liant.Mixtures for propellant charges, free of nitrocellulose and of a spontaneous ignition temperature above 200 degrees C, formed from 70 to 95% by weight of octogen and from 5 to 30% by weight of a binder.
Description
La présente invention concerne des mélanges pour charges propulsives exempts de nitrocellulose avec une température d1inflammation spontanée accrue.The present invention relates to nitrocellulose-free propellant charge mixtures with an increased spontaneous ignition temperature.
Les charges propulsives pour les munitions d’armes à canon classiques sont normalement des mélanges à forte proportion en nitrocellulose. Ces mélanges ont cependant le désavantage d’une température d’inflammation spontanée relativement basse, de l’ordre de 175°C, température qui risque d’être rapidement atteinte, en particulier dans les armes automatiques à cadence de tir élevée, et de conduire à la mise à feu spontanée de la cartouche introduite à ce moment dans la culasse, avec les dangers d’accidents que cela comporte, ou du moins de provoquer une modification de la pression des gaz, d’influencer de manière incontrôlable la balistique intérieure par suite du déroulement anormal de la combustion de la charge de propulsion et (ou) de perturber le fonctionnement régulier du mécanisme automatique.The propellant charges for conventional barrel ammunition are normally mixtures with a high proportion of nitrocellulose. However, these mixtures have the disadvantage of a relatively low spontaneous ignition temperature, of the order of 175 ° C., a temperature which is likely to be quickly reached, in particular in automatic weapons with a high rate of fire, and of driving to the spontaneous ignition of the cartridge introduced at this time into the cylinder head, with the danger of accidents that this entails, or at least of causing a modification of the pressure of the gases, of uncontrollably influencing the interior ballistics by following the abnormal course of combustion of the propellant charge and / or disturbing the regular operation of the automatic mechanism.
Pour éliminer cet inconvénient, l’on a essayé d’ employer comme charges propulsives des explosifs à température d’inflammation spontanée élevée, atténués par l’incorporation d’un, liant. Les explosifs utilisés de cette sorte sont entre autres l’hexogène, le nitrate de guanidine, l’hexanitrodiphényl-amine, la dipicrylsulfone, l’hexanitrostilbène et le tétra-nitrobenzo-1,3a-4,6a tétraazapentalène. Les mélanges explosif-liant sont cependant loin de posséder les caractéristiques de balistique intérieure avantageuses des charges propulsives à base de nitrocellulose et présentent les désavantages ci-après.In order to eliminate this drawback, attempts have been made to use explosives with a high spontaneous ignition temperature as propellants, attenuated by the incorporation of a binder. Explosives used in this way include, inter alia, hexogen, guanidine nitrate, hexanitrodiphenylamine, dipicrylsulfone, hexanitrostilbene and tetra-nitrobenzo-1,3a-4,6a tetraazapentalene. The explosive-binder mixtures are far from having the advantageous internal ballistic characteristics of propellant charges based on nitrocellulose and have the following disadvantages.
Lorsque la proportion du liant reste faible, la mise à feu donne lieu à une réaction des fractions cristallines de 1Texplosif ressemblant à une détonation, malgré une vitesse de combustion insuffisante, ayant pour conséquence que les projectiles sont soumis à des poussées irrégulières. Les compositions pulvérulentes avec une proportion trop réduite de liant ne se laissent en outre compacter que très difficilement.When the proportion of the binder remains low, the ignition gives rise to a reaction of the crystalline fractions of the explosive resembling a detonation, despite an insufficient combustion rate, with the consequence that the projectiles are subjected to irregular thrusts. The pulverulent compositions with too small a proportion of binder do not allow themselves to be compacted except with much difficulty.
Lorsque la proportion du liant est augmentée, l’effet atténuant de celui-ci risque de freiner la combustion du mélange à tel point que la poussée sur la cartouche devient insuffisante. Les mélanges explosif-liant à forte proportion en liant possèdent de plus un pouvoir calorifique et oxygénant trop faible et donnent lieu à une formation importante de résidus non brûlés (suie), qui se déposent dans la culasse et le canon.When the proportion of the binder is increased, the attenuating effect of this may slow the combustion of the mixture to such an extent that the thrust on the cartridge becomes insufficient. The explosive-binder mixtures with a high proportion of binder also have too low a calorific and oxygenating power and give rise to a significant formation of unburnt residues (soot), which are deposited in the breech and the barrel.
La demanderesse s’était donc fixée comme but de développer des mélanges pour charges propulsives, ne présentant plus les inconvénients et désavantages énumérés ci-dessus, possédant une température d’inflammation spontanée supérieure à 200°C et une qualité au moins équivalente à celle d’une poudre à base de nitrocellulose.The Applicant had therefore set itself the goal of developing mixtures for propellant charges, no longer having the drawbacks and disadvantages listed above, having a spontaneous ignition temperature above 200 ° C and a quality at least equivalent to that of '' a nitrocellulose-based powder.
Conformément à l'invention, cet objet est réalisé avec un mélange pour charges propulsives, formé d’un explosif insensible à la température et d'un liant, l’explosif, qui constitue 70 à 95% en poids du mélange, étant l’octogène.According to the invention, this object is produced with a mixture for propellant charges, formed of an explosive insensitive to temperature and of a binder, the explosive, which constitutes 70 to 95% by weight of the mixture, being the octogenous.
L’octogène est de préférence employé dans sa aorme alpba. Cette varretr permet de limiter la proportion du liant,, destiné uniquement à améliorer le compactage du mélange et à atténuer l’explosif. Les mélanges préférés sont ceux formés à raison de 80 à 30% en poids d’cc-o cto gène.The octogen is preferably used in its tall alpba. This varretr makes it possible to limit the proportion of the binder, intended solely to improve the compaction of the mixture and to attenuate the explosive. The preferred mixtures are those formed in an amount of 80 to 30% by weight of cc-o cto gene.
L’a-octogène se présente Sous forme, de cristaux ortho -rhombiques aciculaires qui, lors du compactage, forment un enchevêtrement d’aiguilles, auxquelles le liant sert de soutien. La combustion de cet enchevêtrement se fait avec une vitesse notablement supérieure à celle de la combustion des mélanges explosif-liant actuellement connus et d’une façon régulière, même avec des proportions réduites de liant.The α-octogen occurs in the form of acicular ortho-rhombic crystals which, during compaction, form a tangle of needles, to which the binder serves as support. The combustion of this entanglement takes place with a speed significantly higher than that of the combustion of the explosive-binder mixtures currently known and in a regular manner, even with reduced proportions of binder.
La combustion de l’a—octogène produit une poussée équivalente à celle obtenue avec des charges propulsives à base de nitrocellulose.The combustion of α-octogen produces a thrust equivalent to that obtained with propellants containing nitrocellulose.
Le déroulement de la combustion des charges pro— * x» pulsives suivant 1’.invention peut être modifié en remplaçant jusqu’à 50?ί de Ι’α-octogène par d’autres explosifs avec une température d'inflammation spontanée supérieure à 200°C, tels qu’entre autres le β-octogène ou l’un des explosifs cités plus haut.The progress of the combustion of the pulsating charges according to the invention can be modified by replacing up to 50% of the α-octogen with other explosives with a spontaneous ignition temperature above 200 ° C, such as β-octogen or one of the explosives mentioned above, among others.
Le liant peut être.choisi parmi les résines synthétiques connues, de préférence les résines exemptes ou pauvres en halogènes et donnant lieu à la combustion à une formation aussi réduite que possible de produits solides ou facilement condensables. Comme le liant est destiné d’une part à atténuer l'explosif et d’autre part à lier les cristaux aciculaires de l’explosif, le choix se portera surtout sur des résines avec un bon pouvoir agglutinant, dimensionnellernent stables dans la gamme de -40 à +70°C environ.The binder can be chosen from among the known synthetic resins, preferably resins which are free or poor in halogens and which give rise to combustion with a formation as reduced as possible of solid or easily condensable products. As the binder is intended on the one hand to attenuate the explosive and on the other hand to bind the needle-like crystals of the explosive, the choice will be mainly focused on resins with good agglutinative power, dimensionally stable in the range of - 40 to + 70 ° C approximately.
Répondent à ces critères les polyuréthannes, les polyacrylates et polyméthacrylates et les polyvinyl-acétals. Pour certains usages, on peut également employer des liants siliconés. Les liants à hase d1alcool polyvinylique acétalisé totalement ou partiellement par des aldéhydes en à C^, tels que les résines de polyvinylr-butyral du commerce j -se · · · sont cependant avérés les plus avantageux.Polyurethanes, polyacrylates and polymethacrylates and polyvinyl acetals meet these criteria. For certain uses, silicone binders can also be used. However, polyvinyl alcohol base binders which are fully or partially acetalized with C 1 -C aldehydes, such as commercially available polyvinylr-butyral resins, are found to be the most advantageous.
Les propriétés de ces liants peuvent être influencée de manière connue en soi par l’incorporation d’un plastifiant, d’un lubrifiant et(ou) d’un stabilisant.The properties of these binders can be influenced in a manner known per se by the incorporation of a plasticizer, a lubricant and / or a stabilizer.
Les mélanges pour charges propulsives suivant l’invention sont préparés et façonnés de manière usuelle et peuvent se présenter sous forme de granules, de pastilles, de baguettes, de cylindres creux, de bandelettes, etc.The propellant charge mixtures according to the invention are prepared and shaped in the usual manner and can be in the form of granules, pellets, rods, hollow cylinders, strips, etc.
Ces formes peuvent, "le cas échéant, être rendues poreuses en incorporant au mélange de départ un produit ..These forms can, "if necessary, be made porous by incorporating a product into the starting mixture.
.T » aisé à extraire après le ‘ f âçbnnage cette extraction étant facilitée par la proportion réduite du liant,, qui risque d’ enrober le produit à éliminer..T »easy to extract after‘ f âçbnnage this extraction being facilitated by the reduced proportion of the binder ,, which risks coating the product to be eliminated.
Le comportement des charges propulsives suivant l’invention peut en outre être influencé dans le sens désiré par un enrobage superficiel des granules. C’est ainsi que · la mise à feu peut par exemple être facilitée par un enrobage des granules avec un fulminant connu.The behavior of the propellant charges according to the invention can also be influenced in the desired direction by a surface coating of the granules. This is how · ignition can for example be facilitated by coating the granules with a known fulminant.
ExempleExample
Un mélange composé d’environ 83%· en poids d’ α-octogène et d’environ 17% en poids de polyvinyl-butyral est employé comme charge propulsive pour la munition tirée avec un fusil d’infanterie du calibre 4,7 mm avec un canon d’une longueur de 550 mm ; les projectiles possèdent un poids de 3,4 g et la charge propulsive est de 1,8 g.A mixture of approximately 83% by weight of α-octogen and approximately 17% by weight of polyvinyl butyral is used as a propellant for the ammunition fired with a 4.7 mm caliber infantry rifle with a barrel with a length of 550 mm; the projectiles have a weight of 3.4 g and the propellant charge is 1.8 g.
Dans des conditions identiques, on procède à des essais avec une poudre pour charges^propulsives connue à base de nitrocellulose et avec un mélange contenant d’autres explosifs à température d’inflammation spontanée élevée connus.Under identical conditions, tests are carried out with a powder for known propellant charges based on nitrocellulose and with a mixture containing other explosives with known high spontaneous ignition temperature.
Les résultats observés sont résumés dans le tableau.The observed results are summarized in the table.
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