DE2260259A1 - SMOKELESS DIBASIC POWDER MIXTURE AND ITS USE FOR THE PRODUCTION OF "CAST" FUEL BLOCKS - Google Patents
SMOKELESS DIBASIC POWDER MIXTURE AND ITS USE FOR THE PRODUCTION OF "CAST" FUEL BLOCKSInfo
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Description
550-19.89OP . . 8. 12. 1972550-19.89OP. . December 8, 1972
SOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIPS, Paris (Prankreich)SOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIPS, Paris (France)
Rauchlose zweibasische Pulvermischung und deren Verwendung zur Herstellung von "gegossenen" Treibstoffblöcken Smokeless Dibasic Powder Mixture And Its Uses for the production of "cast" fuel blocks
Die Erfindung bezieht sich auf eine neue pyrotechnische Mischung, die für die Herstellung von Treibladungen und insbesondere Treibstoffblöcken brauchbar ist, wie sie in Raketen oder Flugkörper mit Selbstantrieb brauchbar aind.The invention relates to a new pyrotechnic Mixture used for the production of propellant charges and in particular Propellant blocks are useful as they are in self-propelled missiles or missiles.
Sie bezieht sich insbesondere zum einen auf die Zusammensetzung eines zweibasischen Pulvers, das im wesentlichen durch Nitrocellulose und Sprengöl von hoher Explosionswärme bzw. hohem Potential wie Nitroglycerin gebildet wird und zum anderen auf die Herstellung von Treibstoffblöcken nach allgemein bekannter Herstellungstechnik, bei der ein Lösungsmittel und ein "Bäsispulver" genanntes granuliertes Pulver für den Formgebungsprozeß verwendet werden.It relates in particular on the one hand to the composition of a dibasic powder, which is essentially through Nitrocellulose and explosive oil from high explosive heat or high potential such as nitroglycerin is formed and on the other hand on the production of fuel blocks according to a well-known production technique, in which a solvent and a granulated powder called "base powder" for the molding process be used.
550-(B 409) NoHe550- (B 409) NoHe
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„ Pur die Ortung von selbstangetriebenen Raketen oder Flugkörpern werden insbesondere Emitter verwendet, die beispielsweise an der Rakete bzw. dem Flugkörper befestigt sind und eine im Infraroten liegende Strahlung aussenden. Der Nachweis kann in großer Entfernung erfolgen und es ist daher wichtig, daß die emittierte Strahlung so wenig wie möglich durch die von der Verbrennung des Treibstoffs herstammenden Abgase absorbiert wird, die -eine Art Schirm zwischen dem Plugkörper und der Ortungs- und Leitstation bilden."Purely the location of self-propelled missiles or Missiles are used in particular emitters, for example are attached to the rocket or the missile and emit radiation lying in the infrared. The detection can be done at great distance and it is therefore important that the emitted radiation is as little as possible by the exhaust gases from the combustion of the fuel being absorbed, the -a kind of screen between the plug body and the location and control station.
Ebenso erfolgt die Lenkung oft mit Hilfe eines IR-Signals, das von einem LASER oder auf irgendeine andere V/eise erzeugt wird, wobei das vom Abschußpunkt oder der Bodenstation emittierte Signal von einem an der Rakete bzw. dem Plugkörper befindlichen Detektor empfangen wird. Entsprechend der relativen Anordnung von Plugkörper und Leitstation muß das Signal die Zone der yeer von der Treibstoffverbrennung herstammenden Gase durchqueren und die Lichtdurchlässigkeit der Abgase bildet mithin einen wichtigen Paktor für die Möglichkeiten der Lenkung oder Steuerung.Steering is also often done with the help of an IR signal, generated by a LASER or some other way, either from the launch point or the ground station emitted signal is received by a detector located on the rocket or the plug body. Corresponding The relative arrangement of plug body and control station must signal the zone of yeer from the fuel combustion and the transparency of the exhaust gases is an important factor for the possibilities the steering or control.
Diese Abgase stammen zum einen von dem Abbau des den Treibstoffblock vom Triebwerk isolierenden Inhibitors bei hoher Temperatur und zum anderen von Rückständen und Produkten der Verbrennung des Treibpulvere.On the one hand, these exhaust gases originate from the breakdown of the inhibitor that isolates the fuel block from the engine high temperature and on the other hand from residues and products of the combustion of the propellant powder.
Bei der erfindungsgemäßen zweibasischen !Pulverzusammensetzung und den daraus erzeugten Treibstoffblöcken werden nun während der Verbrennung nur sehr wenig Rückstände und eine solche Zusammensetzung der Rauchgase erzielt« daß die Absorption im Bereich des Infraroten minimal ist, was eine beträchtliche Steigerung der Möglichkeiten der Ortung und Lenkung zuläßt.In the case of the dibasic powder composition according to the invention and the fuel blocks produced from it are now very little residues and during the combustion Such a composition of the smoke gases achieves "that the absorption in the infrared region is minimal, which is a allows a considerable increase in the possibilities of location and guidance.
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Die erfindungsgemäße zweibasische Pulvermischung wird im wesentlichen durch Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von vorzugsweise zwischen 12 und 13 Lfr und ein Sprengöl mit einer Bxplosionswärme bzw* einem Potential von mehr als cal/g wie beispielsweise Nitroglycerin allein oder iJitroglykol, Butantrioltrinitrat und Isobutantrioltrinitrat allein oder in Mischung mit Nitroglycerin und folgende Zusätze zu diesen Hauptbestandteilen gebildet:The dibasic powder mixture according to the invention is essentially composed of nitrocellulose with a nitrogen content of preferably between 12 and 13 L fr and an explosive oil with a heat of explosion or a potential of more than cal / g such as nitroglycerin alone or nitroglycol, butanetriol trinitrate and isobutanetriol trinitrate alone or in a mixture formed with nitroglycerin and the following additives to these main ingredients:
- zumindest ein Y/eichmacher wie Triacetin, Äthylphthalat oder Octylphthalat;- At least one calibrator such as triacetin, ethyl phthalate or octyl phthalate;
ein Stabilisator wie Gentraut (symmetrischer Diäthyldiphenylharnstoff), 2-Nitrodiphenylamin oder Diphenylurethanj a stabilizer like Gentraut (symmetrical diethyldiphenylurea), 2-nitrodiphenylamine or diphenylurethanej
- zumindest ein Verbrennungskatalysator wie Bleisalz, Bleimonoxid oder eins Mischung von Bleimonoxid und Kupfermonoxid} - at least one combustion catalyst such as lead salt, lead monoxide or a mixture of lead monoxide and copper monoxide}
- ein cyclischer Sprengstoff wie Hexogen (Cyclotrimethylentrinitramin) und/oder Octogen (Cyclotetramethylentetra· nitramin) in Mengen zwischen 14 und 25 f° des Gesamtgewichts der Zusammensetzung;- a cyclic explosives such as hexogen (cyclotrimethylenetrinitramine) and / or octogen (cyclo tetramethyl Tetra · nitramine) in amounts of 14 to 25 F ° of the total weight of the composition;
- ggf. ein Brennverzögerer wie Saccharose-acetoisobutyrat oder Sucrose-octoacetat (Octoacetat der Saccharobiose) in Mengen zwischen 0 und 3,2 ψ des Gesamtgewichts der Zusammensetzung;- if necessary, a flame retardant such as sucrose acetoisobutyrate or sucrose octoacetate (octoacetate of sucrose) in amounts between 0 and 3.2 ψ of the total weight of the composition;
- ggf. ein Verbrennungsbeschleuniger in Mengen unter 0,5 i> des Gesamtgewichts der Zusammensetzung und vorzugsweise Acetylenruß in Mengen unter 0,2 #.- if necessary, a combustion accelerator in amounts below 0.5 i> of the total weight of the composition and preferably in amounts below 0.2 acetylene #.
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Buren Einbringen von Hexogen oder Octogen in erheblichen Anteilen können vollständigere chemische Verbrennungereaktionen erreicht werden und die reelle Zusammensetzung der erzeugten Gase kommt ihrer theoretischen Zusammensetzung viel näher, was sich in einer wesentlichen Verminderung der Verbrennungsrückstände äußert, die eine der Hauptursachen für die Undurchsichtigkeit der Abgase sind. Ein Gehalt an Hexogen oder Octogen zwischen 14 und 25 i> des Gesamtgewichts der Zusammensetzung ermöglicht außerdem die Herstellung von Ladungen, die viel leichter zu entzünden sind, eine gleichmäßigere Verbrennung zeigen und deren spezifische Triebkraft höher ist als von Ladungen, die ausgehend von früher bekannten Zusammensetzungen erzeugt werden.With the addition of hexogen or octogen in significant proportions, more complete chemical combustion reactions can be achieved and the real composition of the gases produced comes much closer to their theoretical composition, which manifests itself in a substantial reduction in the combustion residues, which are one of the main causes of the opacity of the exhaust gases. In addition, a content of hexogen or octogen 14-25 i> of the total weight of the composition enables the production of charges which are much easier to ignite, show a more uniform combustion and the specific driving force is higher than that of charges on the basis of previously known compositions be generated.
Die Erzeugung von Treibladungen mit relativ geringer Brenngeschwindigkeit, ausgehend von Zusammensetzungen gemäß der Erfindung, bietet einige Schwierigkeiten, denen man jedoch begegnen kann, indem man gleichzeitig in die Zusammensetzung einen Brennverzögerer wie Saccharose-acetoisobutyrat oder Saccharobiose-octoacetat und einen Verbrennungebeschleuniger wie Acetylen-Ruß einbringt. Sie exakte Bestimmung bzw. Festlegung der Verbrennungsgeschwindigkeit ergibt sich durch Kombination der beiden konträren Wirkungen und die Reproduzierbarkeit der ballistischen Eigenschaften ist innerhalb der verschiedenen hergestellten Mischungen verbessert.The generation of propellant charges with a relatively low burning rate, based on compositions according to of the invention, presents some difficulties which can, however, be overcome by adding simultaneously to the composition a burning retarder such as sucrose acetoisobutyrate or sucrose octoacetate and a burning accelerator how acetylene black brings in. You exact determination or determination of the burning rate results from the combination of the two contrary effects and the reproducibility the ballistic properties are improved within the various compounds produced.
Durch unterschiedliche Versuche konnte ein bevorzugter Bereich der Mischung oder Zusammensetzung aufgefunden werden, bei dem die Verminderung der Undurchsichtigkeit der Abgase besonders ausgeprägt ist.A preferred range of the mixture or composition could be found through various tests, in which the reduction in the opacity of the exhaust gases is particularly pronounced.
Die nachfolgend angegebenen Prozentsätze der Bestandteile der bevorzugten Mischung sind bezogen auf ihr Gesamtgewicht ausgedrückt.The percentages of the constituents of the preferred mixture given below are based on their total weight expressed.
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- Nitrocellulose mit einem- Nitrocellulose with one
Stickstoffgehalt zwischen 12 und 13 cß> ..... 35 bis 45Nitrogen content between 12 and 13 c ß> ..... 35 to 45
- Gyclotrimethylentrinitramin 14 bis 26- Gyclotrimethylene trinitramine 14 to 26
- Nitroglycerin 20 bis 30- Nitroglycerin 20 to 30
- Triacetin »7,5 bis 11,5- Triacetin »7.5 to 11.5
- Saccharose-acetoisobutyrat 2,1 bis 3,1- sucrose acetoisobutyrate 2.1 to 3.1
- Gentralit 1 bis 2- Gentralit 1 to 2
-Bleimonoxid * 1,1 bis 2,1-Lead monoxide * 1.1 to 2.1
- Acetyl en-Ruß 0 bis 0,2- Acetylene black 0 to 0.2
Bei einer speziellen Pulvermischung (01), die mit einem Prozentsatz für die einzelnen Bestandteile· in der Nähe der Mitte zwischen den oben angegebenen Grenzwerten hergestellt ist, liegt die reelle Zusammensetzung der Abgase sehr nahe bei der theoretischen Zusammensetzung. Beide Zusammensetzungen befinden sich in der Nähe der nachstehend in Mol pro kg angegebenen Werte(für die am Ende der Expansion mit der Atmosphäre im Gleichgewicht befindlichen Gase).In the case of a special powder mixture (01) with a Percentage for each constituent · produced near the middle between the limits given above is, the real composition of the exhaust gases is very close to the theoretical composition. Both compositions are close to those given below in moles per kg Values (for the gases in equilibrium with the atmosphere at the end of the expansion).
Die Anwesenheit von Hexogen in einer solchen speziellen Zusammensetzung (CI) mit 40 <fi Nitrocellulose und 19 $> Hexogen ergibt eine erhebliche Verminderung der Undurchsichtigkeit der Abgase gegenüber einer Zusammensetzung, die unter Anwendung sonst ähnlicher Mischungsverhältnisse mit 59 $ Nitrocellulose erhalten wird.The presence of hexogen in such a special composition (CI) with 40 <fi nitrocellulose and 19 $> hexogen results in a considerable reduction in the opacity of the exhaust gases compared to a composition which is obtained using otherwise similar mixing ratios with 59 $ nitrocellulose.
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22G025922G0259
Die Änderung der anderen Eigenschaften kann durch Vergleich mit einer klassischen Zusammensetzung (G2) festgestellt werden, deren Bestandteile nachfolgend in Prozentsatz des Gesamtgewichts angegeben sind:The change in the other properties can be determined by comparison with a classic composition (G2) whose components are given below as a percentage of the total weight:
- Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 12 und 13 i» 59- nitrocellulose with a nitrogen content between 12 and 13 % 59
- Nitroglycerin 23,9- nitroglycerin 23.9
- Triacetin 9,1- Triacetin 9.1
- Dioctylphthalat 3,3- dioctyl phthalate 3.3
- Gentralit 1,7- Gentralit 1.7
- neutrales Bleistearat 3- neutral lead stearate 3
schaften ^\^^ setzungOwn ^^ \. Together-
societies ^ \ ^^ settlement
gemess, spezifischer
Vortrieb s
gemess. Ausströmungs- /
koeffizient s/m Heat of explosion cal / g
measured, more specific
Propulsion s
measured Outflow /
coefficient s / m
219
7,5.1CT4 830
219
7.5.1CT 4
190
8.10"4 698
190
8.10 " 4
Ausgehend von den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können mehrere Techniken zur Herstellung von Treibstoffblöcken angewandt werden, und zwar insbesondere:Starting from the compositions according to the invention, several techniques for the production of fuel blocks can be used are applied, in particular:
- Vergießen einer fließfähigen Masse oder Paste auf der Sasis von Nitrocellulose in Form von Mikrokügelchen (Plastisol) und Sprengöl im Vakuum;- Pouring a flowable mass or paste on the Base of nitrocellulose in the form of microspheres (plastisol) and explosive oil in a vacuum;
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- Formen unter Verwendung eines lösungsmittels, das - molding using a solvent
in die zuvor mit einem Basispulver in Fonn von Granalien gefüllte Form eingebracht wird.in the previously with a base powder in the form of granules filled form is introduced.
Diese Verfahren sind dem Fachmann wohlbekannt und die nachfolgende Beschreibung der Durchführung der Foriateehnik wird lediglich als Beispiel angegeben.These methods are well known to the person skilled in the art and the following description of the implementation of the forum technology is only given as an example.
Das Basispulver ist ein Pulver, das im wesentlichen durch Nitrocellulose (Pulver B) gebildet und nach allgemein bekannten Verfahren unter Verwendung von Lösungsmitteln hergestellt wird. Die Erzeugung eines der bevorzugten Zusammensetzung entsprechenden Treibstoffblocks erfolgt beispielsweise mit einem Basispulver, dessen Zusammensetzung (ausgedrückt in Prozentsätzen des Gesamtgewichts des Pulvers) innerhalb der folgenden Grenzen liegt:The base powder is a powder that is essentially formed by nitrocellulose (powder B) and according to generally known Method using solvents is produced. The creation of one of the preferred compositions corresponding fuel blocks are made, for example, with a base powder whose composition (expressed in Percentages of the total weight of the powder) is within the following limits:
- Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 12 und 13 ^ 56 bis 75- Nitrocellulose with a nitrogen content between 12 and 13 ^ 56 to 75
- Cyclotrimethylentrinitramin 23. bis .41- Cyclotrimethylene trinitramine 23. to .41
- Saccharose-acetoisobutyrat .. *. 3 bis 5,2- sucrose acetoisobutyrate .. *. 3 to 5.2
- Centralit 1,2 bis 3,2- Centralite 1.2 to 3.2
- Bleimonoxid 1,5 bis 4- lead monoxide 1.5 to 4
- Acetylen-Ruß 0 bis 0,4- Acetylene black 0 to 0.4
Dieses Basispulver mit dem Aussehen von Granalien wird in eine ggf. einen Kern besitzende Form gebracht. Nach Füllen und Schließen der Form wird darin ein Vakuum erzeugt' und dann das Lösungsmittel für den Formungsprozeß eingeführt, das die Zwischenräume zwischen den Granalien des Basispulvers völlig ausfüllt. Das Lösungsmittel für den FormgebungsprozeßThis base powder with the appearance of granules is brought into a form that may have a core. After the mold has been filled and closed, a vacuum is created in it and then the solvent for the molding process is introduced, which completely fills the spaces between the granules of the base powder. The solvent for the molding process
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wird für die Erzielung eines der bevorzugten Zusammensetzung entsprechenden Treibstoffblocks beispielsweise durch die folgenden, in Prozentsatz pro Gesamtgewicht des Lösungsmittels ausgedrückten Werte definiert.is used to achieve one of the preferred compositions corresponding fuel blocks, for example, by the following, as a percentage per total weight of the solvent expressed values.
- Nitroglycerin 72- nitroglycerin 72
- Triacetin 27,5- triacetin 27.5
- Centralit 0,5- Centralite 0.5
und die Korngrößenverteilung des Basispulvers ist derart, daß die Ausfüllung der Hohlräume zwischen den Granalien durch das Formungslösungsmittel unter Anwendung folgender Mengenverhältnisse erhalten wird: 60 Gew.% Basispulver und 40 Gew.yo Pormungslösungamittel. Nach dem Ausfüllen wird das Vakuum unterbrochen und die Gesamtheit einem "Ausmauerungs-" bzw. Konsolidierungs- und nachfolgenden Back- oder Brennprogramm unterworfen zur Herbeiführung der Gelatinierung der Nitrocellulose durch das Formungslösungsmittel.and the grain size distribution of the base powder is such that the filling of the voids between the granules is obtained by the molding solvent using the following proportions: 60% by weight of base powder and 40% by weight shaping solution. After filling in it will be interrupted the vacuum and the whole of a "brickwork" or subjected to consolidation and subsequent baking or firing program to bring about gelatinization the nitrocellulose by the molding solvent.
Die neue Pulverzusammensetzung gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Treibstoffblöcken, wie sie als Treibladungen in Raketen oder Flugkörpern mit Selbstantrieb verwendet werden, bei denen die Undurchsichtigkeit der Abgase sehr gering sein muß, um insbesondere die Ortung und Lenkung bzw. Steuerung mit Hilfe eines Infrarot-Senders zu ermöglichen, der an den Plugkörpern befestigt oder von der Ortungs- und Steuerstation verwendet wird.The new powder composition according to the invention enables the manufacture of fuel blocks such as those used as propellant charges in self-propelled rockets or missiles be used, in which the opacity of the exhaust gases must be very low, in particular to locate and to enable steering or control with the aid of an infrared transmitter attached to or from the plug bodies the location and control station is used.
INSPECTfOINSPECTfO
309827/0335309827/0335
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
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| DE2260259C3 DE2260259C3 (en) | 1977-04-14 |
Family
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4233629A1 (en) * | 1992-10-06 | 1994-04-07 | Wasagchemie Sythen Gmbh | Powder intermediate |
| EP1857429A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-21 | Nitrochemie Wimmis AG | Propulsive means for accelerating projectiles |
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| EP1857429A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-21 | Nitrochemie Wimmis AG | Propulsive means for accelerating projectiles |
| US8353994B2 (en) | 2006-05-19 | 2013-01-15 | Nitrochemie Wimmis Ag | Propulsion system for the acceleration of projectiles |
Also Published As
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| GB1371458A (en) | 1974-10-23 |
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| SE399062B (en) | 1978-01-30 |
| IE36849B1 (en) | 1977-03-02 |
| NL7216981A (en) | 1973-06-19 |
| DK129445B (en) | 1974-10-14 |
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| DK129445C (en) | 1975-03-03 |
| DE2260259B2 (en) | 1976-09-02 |
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| ZA728297B (en) | 1973-07-25 |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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