DE1646311A1 - Feststofftreibsatz fuer kombinierte Raketen-Staustrahltriebwerke und Verfahren zur Herstellung solcher Treibstoffe - Google Patents

Description

BÜLKOW Gesellschaft Ottobrurm, 15. Januar 1968

mit beschränkter Haftung SX^ Iln/er 1 c / ß Q 1 1 Ottobrunn bei München BP 702 I O *♦ O O I I

Peststofftreibsatz für kombinierte Raketen-Staustrahltriebwerke und Verfahren zur Herstellung solcher Treibstoffe

An derartige Treibstoffe werden insofern extreme Forderungen gestellt, als bei ihrer unvollständigen Verbrennung während der Raketenphase Gase mit hohem Wasserstoffgehalt bzw. leicht brennbaren niedrigen gesättigten Kohlenwasserstoffen und/oder Stickstoffwasserstoffverbindungen entstehen sollen, so daß

109828/0040

dann während des Staustrcüilbetriebes mit dem Sauerstoff der Luft reaktionsfähige Gase erzeugt werden können, die einen hohen Wirkungsgrad und eine große spezifische Leistung mit sich bringen. Ferner müssen die Brenngase eine solch hohe Temperatur aufweisen, daß ein günstiger Brennprozeß aufrecht erhalten wird. Außerdem soll während der Raketenphase kein Kohlenstoff oder kein Ruß und mit diesen keine noch brennbaren Rückstände abgeschieden werden. Diese senken einerseits während der Raketenphase die Temperatur der Schubströmung und sind andererseits bei Staustrahlbetrieb nicht fähig, mit dem Luftsauerstoff zu reagieren.

Ein solcher Peststofftreibsatz soll also bei seinem Abbrand bzw. bei seiner Zersetzung mit Luftsauerstoff brennbare Substanzen, vorwiegend Wasserstoff, liefern. Die bisher verwendeten derartigen Peststofftreibsätze auf der Basis Polybutadien, Polyester, Polyamide, Polyurethane etc. erfüllen auch unter Verwendung verschiedener Zusätze, wie Perrocen etc., diese Bedingungen nicht oder nur ungenügend.

Um die vorgenannten Mängel zu vermeiden, werden zur Bildung der Grundsubstanz des Peststofftreibsatzes für kombinierte Raketen-Staustrahltriebwerke gemäß der Erfindung kohlenstoff-

109828/0040

arme und gleichzeitig sehr wasserstoffreiche Verbindungen mit einem hohen Anteil an hochenergetisch gebundenem Stickstoff in Form von Cyan- oder liydrazingruppen und/oder weiteren hochenergetischen Zusätzen mit einem Unterschuß an Oxydator, insbesondere in der Art eines Perchlorates vorgeschlagen.

Solche Festtreibstoffe liefern zu der in der Raketenphase freiwerdenden Energie trotz der nur unvollständigen Verbrennung durch exothermen Zerfall ihrer Brennstoffanteile ein Treibgas hoher Leistung mit den erwähnten günstigen Eigenschaften, das dann während des Staustrahlbetriebes durch den Luftsauerstoff bei vollem Ausbrand maximale Schubleistung erzeugt. Durch den Unterschuß an Oxydator, dem NHn ClOh, in der Raketenstufe und dem extrem hohen Anteil an Wasserstoff im Treibstoffanteil ist es möglich, für das Staustrahltriebwerk ein leicht brennbares und mit dem Sauerstoff der Luft reaktionsfähiges Gasgemisch in Form eines Stickstoff-Wasserstoffgasgemisches, eventuell mit Anteilen von Ammoniak und/oder Kohlenwasserstoffen, zu erzeugen, das noch innerhalb der Zündgrenze im Staustrahlbetrieb liegt.

-4-

109 828/0040

BAD ORIGINAL

Die erfindungsgemäßen Peststofftreibsätze zeichnen sich aus durch:

4-Aminodihydrazino-1,2,4-tri azol 4-Aminodihydrazino-1,2,4-hydrocarbonat 4-Aminodihydrazino-1,2,4-carbonat 4-Aminodihydrazino-1,2,4-thiocyanat 4-Aminodihydrazino-l,2,4-cyanid

Tri aminoguanidin Triaminoguanidinhydrocarbonat Triaminoguanidincarbonat Tri aminoguanidinhydrorhodanid Triaminoguanidinrhodanid Triaminoguanidincyanid

Ein Zusatz von Dihydrazinodicyandiimin Cp Hn Ng ermöglicht eine entsprechende Erhöhung der Verbrennungstemperatur in der Raketenphase. Als weitere Zusätze können pulverisierte Metalle wie Be, Mg, Al, B, Zr, etc.

Hydride von Li, Na, Be, K, etc.

Alanate und Boranate von Li, Na, K, Be, etc.

Alkyle von Li, Na, K, Be, Al, Mg, Zn, etc.

Kolloide von Li, Na, K, etc. Ferrocene, Nickelo- oder Cobaltocene etc.

und weitere Weichmacher und Katalysatoren

und/oder Surfactants

verwendet werden. 109828/0040

BAD ORIGINAL

Als Erfindungsbeispiele werden angeführt;

1. etwa 72 Teile 4-Aminodihydrazino-l,2,4--triazolrhodanid etwa 20 Teile Mg-Pulver

etwa 8 Teile Binder

etwa 650 Teile NHi₁ ClO,.

etwa 1-5 Teile diverse Zusätze,

2. etwa 67,5 Teile 4-Aminodihydrazino-i,2,4-triazolcyanid etwa 25,0 Teile NaAlH^

etwa 7,5 Teile Rinder

etwa 600 Teile IUl₁. ^ etwa 1-5 Teile diverse Zusätze,

;5. etwa 62 Teile 4-Aminodihydrazino-l,2,4--triazolcyanid

etwa 20 Teile Mg-Pulver

etwa 8 Teile Binder

etwa 600 Teile NH^ ClO^

etwa 1-5 Teile diverse Zusätze,

4. etwa 75 Teile Triaminoguanidincyanid

etwa 20 Teile Dihydrazinodlcyariodiimin

etwa 15 Teile Binder

etwa 650 Teile UH₁^ ClO₄

etwa 1-5 Teile diverse Zusätze,

-6-109828/0040

BAD ORIGINAL

5. etwa 75 Teile Triaminoguanidincyanid

etwa 25 Teile NaAlH₂^

etwa 8 Teile Binder

etwa 650 Teile NH₁^ ClO^

etwa I-5 Teile diverse Zusätze

Die Herstellung der Peststofftreibsätze erfolgt auf die Weise, daß in das Vorpolymerisat bzw, in den Binder zuerst die angeführten Brennstoffsubstanzen eingebracht und beide miteinander homogenisiert werden, worauf der Oxydator, das NH₂, ClO₂, (Ammoniumperchlorat), eingearbeitet wird. An-. schließend werden nach guter Durchmischung die Zusätze unter Stickstoff zugeführt, bis der chemische Ansatz homogenisiert ist. Di «^Aushärtung erfolgt durch Lagern oder geringe Temperaturerhöhung mit oder ohne Zusatz eines Harters.

Unter dem gebrauchten Ausdruck "Teile" für die jeweiligen Mengenangaben sind in üblicher Weise stets Gewichtsanteile zu verstehen. <

Als "diverse Zusätze" können bekannte Weichmacher, Katalysatoren und Härter verwendet werden.

Patentansprüche:

1Q9828/QQ40

BAD ORIGINAL

Claims (7)

BÜLKOW Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ottobrunn bei München Ottobrunn, 15· Januar 1968 SX3 Hn/er BP 702 Patentansprüche

1. Peststofftreibsatz für kombinierte Raketen-Staustrahltriebwerke, dadurch gekennzeichnet, daß dieser, bezogen auf seinen Kohlenstoffgehalt, einen extrem hohen Anteil an Wasserstoff und einen hohen Anteil an hochenergetisch gebundenem Stickstoff in Form von Cyan- oder Hydrazingruppen und/oder weiteren hochenergetischen Zusätzen mit einem Unterschuß an Oxydator, insbesondere von der Art eines Perchlorats enthält.

2. Peststofftreibsatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

etwa 72 Teile 4-Aminodihydrazino-l,2,4-triazolrhodanid etwa 20 Teile Mg-Pulver
etwa 8 Teile Binder

etwa 650 Teile NH^ ClO^ und gegebenenfalls etwa 1-5 Teile diverse Zusätze.

109828/0040

BAD ORIGINAL

3. Peststofftreibsatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch etwa 67,5 Teile 4-Aminodihydrazino-l,2,4-triazoleyanid etwa 25 Teile NaAlH₁^ etwa 7,5 Teile Binder etwa 600 Teile NH^ ClO^ und gegebenenfalls etwa 1-5 Teile diverse Zusätze.

4. Feststofftreibsatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

etwa 62 Teile 4-Aminodihydraziήo-l,2,4-triazolcyanid

etwa 20 Teile Mg-Pulver

etwa 8 Teile Binder

etwa 600 Teile NH^ ClO^ und gegebenenfalls

etwa 1-5 Teile diverse Zusätze

5. Feststofftreibsatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

etwa 75 Teile Triaminoguanidincyanid

etwa 20 Teile Dihydrazinodicyanodiimin

etwa 15 Teile Binder

etwa 650 Teile NHj, ClOh und gegebenenfalls

etwa 1-5 Teile diverse Zusätze

109828/0040

6. Peststofftreibsatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
etwa 75 Teile Triaminoguanidincyanid etwa 25 Teile NaAlH^
etwa 8 Teile Binder

etwa 650 Teile NH₂^ ClO^ und gegebenenfalls

. etwa 1-5 Teile diverse Zusätze

7. Verfahren zur Herstellung der Feststofftreibsätze nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei gewöhnlicher Temperatur in das noch flüssige oder viskose Vorpolymerisat eines Binders zuerst, die angeführten Brennstoffsubstanzen eingebracht und beide miteinander homogenisiert werden, worauf der Oxydator, das NHh ClOh, eingearbeitet wird, daß anschließend nach guter Durchmischung die Zusätze unter Stickstoff zugeführt werden, daß dann der Ansatz homogenisiert wird, und daß schließlich die Aushärtung durch Lagern oder geringe Temperaturerhöhung mit oder ohne Zusatz eines HÄrters erfolgt.

109828/0040