DE977868C

DE977868C - Zuendmischung fuer Feststoffraketentreibsaetze

Info

Publication number: DE977868C
Application number: DEI18161A
Authority: DE
Inventors: Hiltmar Dipl-Ing Dr Schubert
Original assignee: Bundesrepublik Deutschland
Current assignee: Bundesrepublik Deutschland
Priority date: 1960-05-20
Filing date: 1960-05-20
Publication date: 1971-11-25

Description

Zündmischung für Feststoffraketentreibsätze Bisher wurden Feststoffraketentreibsätze durch Zündmischungen gezündet, die kurzzeitig einen hohen Wärmebetrag erzeugen, der durch Wärmestrahlung an den Treibsatz abgegeben wird. Durch diesen Vorgang wird der Abbrand des Treibsatzes eingeleitet. Gleichzeitig wird durch die Zündmischung in der Brennkammer ein Druck, der Zünddruck, aufgebaut, der kontinuierlich in den durch den Treibsatzabbrand erzeugten Arbeitsdruck der Brennkammer übergehen soll.
Solche Zündmischungen bestehen z. B. aus Schwarzpulver, Schwarzpulver-Metallpulver-Mischungen, Kaliumnitrat-Magnesiumpulver-Mischungen, Ammoniumperchlorat-Aluminium-Mischungen, Thermit-Mischungen, Nitrocellulose-Nitroglycerin-Pulver und ähnlichen Zusammensetzungen.
Da der Zünddruck aus bekannten Gründen nicht erheblich über dem Arbeitsdruck der Brennkammer liegen darf, ist die anzuwendende Menge an Zündmischung und damit die durch diese zur Verfügung stehende Wärme begrenzt. Die bisherigen Zündmischungen führen daher häufig entweder zu Zündverzögerungen oder Zünddruckspitzen. Dies kann entweder einen gestörten Abbrand oder eine Zerlegung der Brennkammer zur Folge haben. Spektroskopische Untersuchungen über den Abbrandmechanismus von Composite-Treibsätzen und von Double-Base-Treibsätzen haben zu der Erkenntnis geführt, daß bei den Composite-Treibsätzen der endotherme Vorgang der Vergasung des Sauerstoffsalzes geschwindigkeitskontrollierend auf den Abbrand wirkt. Ähnliches gilt für den Abbrand der Double-Base-Treibsätze, wo der geschwindigkeitskontrollierende Vorgang in dem Bruch der RO-N02 Bindung der Salpetersäureester besteht (Aktiviertungswärme: 4o Kcal/Mol).
Bei beiden Treibsätzen muß daher dem System genügend Wärme in intensiver Weise zugeführt werden, um den sofortigen Abbrand einzuleiten, was durch die obige Überlegung infolge des begrenzten Zünddruckes auf Schwierigkeiten stößt.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß i. der geschwindigkeitskontrollierende endotherme Vorgang derVergasung des Sauerstoffsalzes bzw. der Bruch der RO-N02 Bindung bei der Zündung umgangen wird und 2. der Kontakt zwischen Treibsatzoberfläche und Zündmischung so intensiv wie möglich ist. Es wurde nun gefunden, daß man die obengenannten Vorteile erzielen kann, wenn man gemäß der Erfindung an sich bekannte Explosivstoffgemische aus einem mit Salpetersäure veresterten polymeren Alkohol, z. B. Cellulose, Polyvinylalkohol od. dgl., einem explosiblen flüssigen Salpetersäureester, z. B. Nitroglycerin, anorganischen Sauerstoffsalzen, wie Ammoniumperchlorat od.dgl., und gegebenenfalls einem Stabilisator, wie z. B. dem unter der Bezeichnung »Centralitu bekannten Diäthyldiphenylharnstoff, als Zündmischungen für Feststoffraketentreibsätze verwendet. Die gemäß der Erfindung verwendeten Zündmischungen besitzen eine positive Sauerstoffbilanz, wodurch bei der Zündung überschüssiger Sauerstoff aus dem Zündsatz zur Verfügung steht, der für die Zündreaktion aufgeheizt mit den Treibsatzkomponenten in Reaktion treten kann.
Die Reaktionsgeschwindigkeit dieses heißen aktiven Sauerstoffes mit den in Frage kommenden Treibsatzkomponenten liegt weit über solchen, die bei den bisherigen Zündarten geschwindigkeitskontrollierend auftraten.
Zweckmäßig bringt man die Zündmischung als Überzugslack auf die Treibsatzoberfläche auf. Durch diese Zündmischung und Zündart wird eine intensivere und schnellere Zündung erreicht, die, in richtiger . Menge angewandt, weder zu Zündverzögerungen noch zu Zünddxuckspitzen in der Brennkammer führt.
Das als Zündmischung zur Verwendung kommende Gemisch besteht aus etwa io bis 25% mit Salpetersäure verestertem Polymeralkohol und etwa 5 bis 15'°/o Salpetersäureester als Weichmacher, die in einem leicht flüchtigen Lösungsmittel wie Aceton gelöst werden. Dieser Mischung wird so viel Ammoniumperchlorat zugesetzt, daß diese ohne Berücksichtigung des Lösungsmittels eine Sauerstoffbilanz von etwa -i- io bis +2o besitzt. Dem Gemisch kann gegebenenfalls noch eine geringe Menge eines Stabilisators, z. B. Centralit (Diäthyldiphenylharnstoff), zugegeben werden. Beispiel 2o,o% Polyvinylnitrat, 75,o% Ammoniumperchlorat, 4,8% Nitroglycerin, o,:2%, Centralit. Sauerstoffbilanz -I- 15,2, Explosionwärme 144o, cal/g. - .
Das Gemisch wird mit der 3- bis 4fachen Menge Aceton gelöst bzw. suspendiert und auf die Treibsatzoberfläche aufgetragen, worauf nach Verdunsten des Lösungsmittels ein festhaftender Film mit rauher Oberfläche zurückbleibt, der bereits mit einem starken Brückenzünder gezündet werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verwendung an sich bekannter Explosivstoffgemische mit positiver Sauerstoffbilanz auf der Basis von etwa 10 bis 25% mit Salpetersäure veresterter polymerer Alkohole (z. B. Cellulose, Polyvinylalkohole usw.), etwa 5 bis 15 % explosiver, flüssiger Salpetersäureester (z. B. Nitroglycerin) und etwa 7o bis 85'% Ammoniumperchlorat, gegebenenfalls mit Zusatz eines Stabilisators, als Zündmischung für Feststoffraketentreibsätze in Form eines festhaftenden Oberflächenbelags auf dem Treibsatz. In Betracht gezogene Druckschriften: A. S t e t t b a c h e r : Schieß- und Sprengstoffe, 1933 S.242.