KR100503894B1 - Composite for solid propellant - Google Patents

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KR100503894B1 KR10-2003-0027128A KR20030027128A KR100503894B1 KR 100503894 B1 KR100503894 B1 KR 100503894B1 KR 20030027128 A KR20030027128 A KR 20030027128A KR 100503894 B1 KR100503894 B1 KR 100503894B1
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Abstract

본 발명은 로켓 추진기관에 사용되는 고체 추진제 조성물에 관한 것으로, 부타센을 사용하는 추진제를 파쇄성 테스트를 통과시키기 위해 고 밀도이며 종이나 폴리머의 내화성질을 부여할 수 있는 비스무스 트리옥사이드를 적당량 사용하여 추진제 조성을 구성하였다.The present invention relates to a solid propellant composition used in a rocket propulsion engine, and uses a suitable amount of bismuth trioxide, which is capable of imparting fire resistance of paper or polymer, to a propellant using butadiene to pass a fracture test. Propellant composition was constructed.

Description

고체 추진제 조성물{COMPOSITE FOR SOLID PROPELLANT}Solid propellant composition {COMPOSITE FOR SOLID PROPELLANT}

본 발명은 탄환 충격에 둔감해야 하는 고체 로켓 추진기관에 사용할 수 있는 새로운 고체 추진제 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 Butacene(이하 부타센이라 칭함.) 및 비스무스 트리옥사이트 (Bi2O3)를 함유한 고체 추진제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a new solid propellant composition that can be used in a solid rocket propulsion engine that must be insensitive to bullet impact, and specifically contains Butacene (hereinafter referred to as butacene) and bismuth trioxite (Bi 2 O 3 ). One solid propellant composition is disclosed.

추진 기관은 비행체를 목표 지점까지 도달시키는데 필요한 에너지를 공급하는 장치를 말한다. 추진기관은 로켓 추진기관과 포 발사 추진기관 및 공기 흡입 추진기관으로 분류할 수 있으며, 로켓 추진기관은 화학 추진기관과 비화학 추진기관으로, 다시 화학 추진기관은 고체 추진기관, 액체 추진기관, 혼합 추진기관으로 분류된다. 이 중 고체 추진기관은 구조가 간단하고 취급이 용이하며 신뢰성과 저장성이 우수하므로 유도탄 등의 추진기관으로 매우 광범위하게 적용되고 있다.A propulsion engine is a device that supplies the energy needed to reach a target to the aircraft. The propulsion engines can be classified into rocket propulsion engines, artillery propulsion engines and air intake propulsion engines. The rocket propulsion engines are chemical propulsion and non-chemical propulsion engines. It is classified as a driving agency. Among them, the solid propulsion engine has been widely applied as a propulsion engine such as guided coal because of its simple structure, easy handling, and excellent reliability and storage.

고체 추진기관은 추진제 충전체와 노즐 조립체로 구성되며, 충전체에는 연소 가스를 발생시키는 추진제와 고압 가스에 견디는 연소관, 추진제와 연소관을 접착시키는 라이너, 고온 가스로부터 연소관을 보호하는 인슐레이션, 추진제에 불을 붙이는 점화 장치가 설치된다. 노즐 조립체는 고압 가스에 견디는 노즐 구조체와 고온으로부터 노즐 구조체를 보호하는 노즐 내열재로 구성되며, 때로는 추력 방향을 조종하기 위한 TVC 장치(Thrust Vector Control Device)도 설치하게 된다. The solid propulsion engine consists of a propellant filler and a nozzle assembly, which includes a propellant for generating combustion gas and a combustion tube resistant to high pressure gas, a liner for bonding the propellant and the combustion tube, an insulation to protect the combustion tube from hot gas, and a propellant. Ignition device is installed. The nozzle assembly consists of a nozzle structure that resists high pressure gas and a nozzle heat resistant material that protects the nozzle structure from high temperatures, and sometimes a TVC device (Thrust Vector Control Device) for controlling the thrust direction.

내탄도성능은 고체 추진기관의 성능을 설계하는 중요한 핵심 기술이며, 유도탄의 추력과 작동 시간, 총역적, 유도탄의 길이와 직경 등 체계 설계 요구 조건을 만족할 수 있도록 추진제를 선정하고, 추진제의 그레인 형상과 노즐 내면 형상을 설계하게 된다. 연소실 내에서의 침식 연소와 연소 불안정성 해석 및 추진제의 응력 해석에 의한 노화 특성 해석 등을 통해 최적의 그레인 형상을 설계하며, 노즐 내의 유동 해석을 통해 최적의 노즐 내면 형상을 설계하게 된다. Ballistics performance is an important core technology for designing the performance of solid propulsion engines.The propellant is selected to meet the system design requirements such as thrust and operating time of the missile, total area, length and diameter of the missile, and the grain shape of the propellant. And the nozzle inner surface shape. The optimum grain shape is designed through erosion combustion and combustion instability analysis in the combustion chamber and the aging characteristics analysis by stress analysis of the propellant, and the optimum nozzle inner shape is designed through the flow analysis in the nozzle.

한편, 추진제는 복기형(Double Base)과 혼합형(Composite)으로 구분된다. 복기형 추진제는 주성분이 니트로글리세린과 니트로셀루로즈로 구성되어 연소 중에 연기가 비교적 적기 때문에 소형 단거리 유도탄에 주로 사용되어 왔으며, 혼합형 추진제는 산화제 분말을 폴리머바인더와 혼합하여 제조한 것으로서 비추력과 밀도가 크고 기계적 성질과 연소 속도 조절의 우수성으로 발전된 유도탄에 많이 사용된다. 최근에는 에너지가 더욱 증가된 고에너지 추진제의 연구개발에 박차를 가하고 있으며, 연소속도를 높이기 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.Meanwhile, the propellant is classified into a double base and a composite. Regeneration type propellants have been mainly used in small short-range missiles because their main components consist of nitroglycerin and nitrocellulose, and they have relatively low smoke during combustion. Mixed type propellants are made by mixing oxidant powder with polymer binder and have high non-thrust and density. It is widely used in guided missiles because of its excellent mechanical properties and control of combustion speed. Recently, the development of high-energy propellants with increased energy has been spurred, and researches to increase the combustion speed are actively underway.

추진기관이 탄환과 같은 빠른 금속체와 충돌하면 추진기관의 크기, 케이스 및 추진제의 특성에 따라 여러 가지 다른 현상이 나타나게 된다. 탄환이 추진기관에 충돌한 후 아무런 반응이 발생하지 않으면 가장 이상적이겠지만, 실제로는 연소(burning), 폭연(deflagration), 폭발(explosion)이나 폭굉(detonation)과 같은 반응중의 하나가 발생한다. When a propulsion engine collides with a fast metal body such as a bullet, various phenomena occur depending on the size of the propulsion engine, the case and the characteristics of the propellant. Ideally, if nothing happens after the bullet hits the propulsion engine, in reality one of the reactions, such as burning, deflagration, explosion or detonation occurs.

고체 로켓 추진기관의 둔감화 기술에 관해서는 크게 케이스에 관련된 기술과 추진제 조성에 관련된 기술로 크게 구분할 수 있으며, 이 두 가지의 기술이 적절히 사용되어 목표로 하는 연소 반응을 나타내게 할 수 있다.The desensitization technology of solid rocket propulsion engines can be largely divided into case related technology and technology related to propellant composition, and these two technologies can be properly used to show a target combustion reaction.

탄환 충격 시험을 만족하기 위해서 탄환 충격에 둔감한 고체 로켓 추진기관을 제작하기 위해서는 적어도 추진제의 특성이 UN Test series 7 중의 파쇄성(friability) 테스트를 통과하여야 한다. 이 파쇄성(friability) 테스트는 직경이 18mm, 무게 9g인 원통형 추진제 시편을 두께 20mm의 강철판에 150m/s의 속도로 충돌시킨 후 변형된 추진제를 포집하고 이를 평균 직경이 0.75mm인 흑색 화약 0.5g과 hot wire(M 100)로 구성된 점화 백을 사용하여 체적이 108cc이고 시간 당 압력 변화를 측정할 수 있는 밀폐용기(closed bomb)에서 연소시킨다. 이때 계측된 압력 변화 자료로부터 단위 시간당 압력 상승률인 dP/dt를 계산하고 최대값을 구한다. UN Test series 7 중에서 파쇄성 테스트 통과 기준은 충돌 속도 150m/s에서 시험한 후 밀폐용기 시험 결과인 dP/dt 최대값들의 평균값이 15MPa/ms 이하이다.In order to build a bullet-insensitive solid rocket propulsion engine to satisfy the bullet impact test, at least the propellant properties must pass the friability test in UN Test series 7. This friability test impedes a cylindrical propellant specimen 18 mm in diameter and 9 g in weight at a speed of 150 m / s on a 20 mm thick steel plate, captures the deformed propellant, and weighs 0.5 g of black powder with an average diameter of 0.75 mm. An ignition bag consisting of a hot wire (M 100) and a hot air (M 100) were used to burn in a closed bomb capable of measuring 108 cc in volume and measuring pressure change per hour. At this time, calculate the maximum value of dP / dt, which is the rate of pressure increase per unit time, from the measured pressure change data. In the UN Test series 7, the criterion for passing the crush test is an average of 15 MPa / ms or less of the maximum dP / dt results from the closed container test after testing at a collision speed of 150 m / s.

이와 같은 파쇄성 테스트를 통과하는 새로운 고체 추진제 조성물의 개발 필요성이 절실하다.There is an urgent need to develop new solid propellant compositions that pass such fracture tests.

따라서, 본 발명의 목적은 탄환 충격에 둔감하며, UN Test series 7 중에서 파쇄성 테스트 기준을 만족하는 로켓 추진기관에 사용되는 고체 추진체 조성물을 제공하는데 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a solid propellant composition which is insensitive to bullet impact and is used in a rocket propulsion engine that satisfies the fracture test standard in the UN Test series 7.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 충전제로서 45% ~ 97.5%의 함량의 암모늄나이트레이트(ammonium nitrate: AN), 헥사니트로헥사아자이소부르치탄 (hexanitro hexaaza isowurtzitane: HNIW), 상안정화 암모늄나이트레이트(phase stabilized ammonium nitrate: PSAN), 암모늄디니트라미드 (ammonium dinitramide: ADN), 시클로트리메틸렌테트라니트라민(cyclo trimethylene tetranitramine: HMX), 시클로트리메틸렌트리니트라민 (cyclotrmethylene trinitramine: RDX), 암모늄 퍼클로레이트(ammoniun perchlorate: AP) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질 과; 프리폴리머로서 0% 초과 20% 이하의 함량의 하이드록시 터미네이티드 폴리부타디엔 (hydroxyterminated polybutadiene: HTPB)과; 연소촉매로서 0.5 ~ 10% 함량의 부타센(Butacene); 및 2 ~ 15% 함량의 비스무스트리옥사이드를 포함하여 구성되는 고체 추진제 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides ammonium nitrate (AN), hexanitro hexaazaisobutytan (hexanitro hexaaza isowurtzitane (HNIW)) in a content of 45% to 97.5% as a filler, and phase stabilized ammonium nitrate ( phase stabilized ammonium nitrate (PSAN), ammonium dinitramide (ADN), cyclo trimethylene tetranitramine (HMX), cyclotrmethylene trinitramine (RDX), ammonium perchlorate (ammoniun perchlorate: any one or more substances selected from AP); Hydroxyterminated polybutadiene (HTPB) in a content of greater than 0% and up to 20% as a prepolymer; Butacene in a content of 0.5 to 10% as a combustion catalyst; And 2 to 15% content of bismuthrioxide.

여기서 부타센은 AP 추진제의 연소촉매 및 바인더(프리폴리머)로 사용되는 물질로서 프랑스 SNPE 제품을 의미한다.Butacene refers to a French SNPE product as a material used as a combustion catalyst and a binder (prepolymer) of the AP propellant.

상기 조성물은 0% 초과 ~ 5%의 범위로 ZrC를 추가적으로 포함할 수 있다. ZrC는 추진기관에서 연소 불안정이 발생될 때 불안정을 해소시키는 연소안정제에 해당한다.The composition may further comprise ZrC in the range of more than 0% to 5%. ZrC is a combustion stabilizer that eliminates instability when combustion instability occurs in the propulsion engine.

또한, 상기 조성물은 추진제의 비추력과 밀도를 증가시켜 추진제의 성능을 증가시키기 위해 Al, Zr, B, Pb을 0 ~ 30% 포함할 수 있다.In addition, the composition may include 0 to 30% of Al, Zr, B, Pb to increase the specific force and density of the propellant to increase the performance of the propellant.

상기 프리폴리머는 경화제로서 다이머디이소시아네이트(dimer diisocyanante: DDI), 이소포론디이소시아네이트(isophorone diisocyanante: IPDI) 또는 헥사메틸렌디이소시아네이트 (hexamethylene diisocyanate: HDI) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 추가로 포함할 수 있다. 프리폴리머 대비 경화제의 함량은 NCO/OH의 비율로 표현되며, 0.8 ~ 1.1의 범위가 바람직하다.The prepolymer may further include any one or more materials selected from dimer diisocyanante (DDI), isophorone diisocyanante (IPDI) or hexamethylene diisocyanate (HDI) as a curing agent. . The content of the curing agent relative to the prepolymer is expressed by the ratio of NCO / OH, the range of 0.8 ~ 1.1 is preferred.

한편, 상기 조성물은 가소제로서 디옥틸세바케이트(dioctyl sebacate: DOS), 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate: DOA), 이소데실펠라고네이트(isodecyl pelargonate: IDP), 또는 BuNENA(N-n-Butyl-N-(2-nitratoethyl)nitramine) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 추가적으로 포함할 수 있다. 추진제 전체 대비 가소제의 바람직한 함량은 0% ~ 5%가 적당하다.On the other hand, the composition is a plasticizer dioctyl sebacate (DOS), dioctyl adipate (dioctyl adipate (DOA), isodecyl pelargonate (IDP), or BuNENA (Nn-Butyl-N- (2-nitratoethyl) nitramine) may further include any one or more substances selected from. The preferred amount of plasticizer relative to the total propellant is 0% to 5%.

또한, 상기 조성물은 결합제로 비스이소프타닐메틸아지리딘(bis-isophthanyl-1-methyl-aziridine: HX-752), 트리메소일에틸아지리딘(trimesoyl-1-(2-ethyl) aziridine: HX-868), 테파놀(TEPANOL) 또는 비스하이드록시에틸글리콜아미드(bis-hydroxyethyl glycol amide: BHEGA) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 추가적으로 포함할 수 있다. 추진제 전체 대비 결합제의 바람직한 함량은 0.01% ~ 0.5%가 적당하다. In addition, the composition is a bisisophtanyl-methyl-aziridine (HX-752), trimesoyl-1- (2-ethyl) aziridine (HX-) as a binder 868), TEPANOL or bis-hydroxyethyl glycol amide (BHEGA) may further include any one or more materials selected from. The preferred amount of binder relative to the total propellant is 0.01% to 0.5%.

부타센은 고체추진제, 특히 HTPB/AP 추진제의 연소 속도를 증가시키는 아주 우수한 촉매이고, 비스무스 트리옥사이드는 종이나 폴리머의 내화(fireproof)용 첨가제로 사용되는 고밀도 물질이다.Butacene is a very good catalyst for increasing the burning rate of solid propellants, especially HTPB / AP propellants, and bismuth trioxide is a high density material used as a fireproof additive in paper or polymers.

이 두 가지 물질을 고체 추진제에 적당량 혼합하여 추진제를 제조할 경우 연소 성능 및 기계적 특성이 우수할 뿐만 아니라 파쇄성(friability) 특성이 우수한 고체 추진제를 제조할 수 있다.When the two propellants are mixed with an appropriate amount of a solid propellant to prepare a propellant, it is possible to prepare a solid propellant having excellent combustion performance and mechanical properties as well as excellent friability characteristics.

AP 추진제의 연소 특성은 AP 입도 크기와 부타센의 함량에 따라 연소 속도가 결정되며, AP 입자가 작을수록 부타센의 함량이 증가할수록 연소 속도는 증가한다. 그러나 연소 속도를 증가시키기 위해 상기와 같은 방향으로 추진제를 구성할 경우 기계적 특성이 저하되고 파쇄성 테스트를 통과하지 못한다. 더욱이 부타센의 함량이 약 4% 이상인 조성은 시편을 강철판에 충돌시킬 경우 탄속 135m/s에서 연소 현상이 나타난다. Combustion rate of AP propellant is determined by the AP particle size and the content of butacene, and the combustion speed increases as the content of AP decreases but the content of butadiene increases. However, when the propellant is constructed in the above direction to increase the combustion rate, the mechanical properties are degraded and the fracture test cannot be passed. Furthermore, a composition with a butadiene content of more than about 4% results in combustion at a coal speed of 135m / s when the specimen collides with the steel sheet.

따라서 부타센을 사용하는 추진제가 파쇄성 테스트 통과하기 위해서는 부타센의 함량이 4% 미만이어야 하며 기계적 특성이 좋아야할 뿐만 아니라 추진제의 임펄스-밀도(impulse-density)가 만족할 만한 수준이어야 한다. Therefore, in order for the propellant using butadiene to pass the crushing test, the content of butadiene must be less than 4%, the mechanical properties must be good, and the impulse-density of the propellant must be satisfactory.

본 발명에서는 고밀도이며 종이나 폴리머에 내화성질을 부여할 수 있는 비스무스 트리옥사이드를 AP 대신 적당량 사용하여 추진제 조성을 구성하였다.In the present invention, bismuth trioxide, which has high density and can impart fire resistance to paper or polymer, is used in place of AP to form a propellant composition.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예 1.Example 1.

AP 85.5%, ZrC 1.5%, HTPB/IPDI 4.15%, 부타센 5.5%, dioctyl adipate 3.0%, 결합제로 TEPANOL 0.1%, 산화 방지제로 AO2246 0.25%인 조성의 추진제를 제조하였다. A propellant of AP 85.5%, ZrC 1.5%, HTPB / IPDI 4.15%, butadiene 5.5%, dioctyl adipate 3.0%, TEPANOL 0.1% as a binder and AO2246 0.25% as an antioxidant was prepared.

특성 실험결과, 1500 psia(20℃)에서 연소 속도 41.1 mm/s, 압력 지수 0.392, 인장 강도 8.6 bar, 변형률 34 %, 탄성율 42 bar, 밀도 1.73 g/cc를 보였으며, 파쇄성 테스트 결과 탄속 135m/s에서 연소하였다.As a result of the characteristic test, the combustion speed was 41.1 mm / s, pressure index 0.392, tensile strength 8.6 bar, strain 34%, elastic modulus 42 bar, density 1.73 g / cc at 1500 psia (20 ℃). burned at / s.

실시예 2.Example 2.

AP 80.5%, Bi2O3 5%, HTPB/IPDI 9.40%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC: 1.5%, 결합제로 TEPANOL 0.4%, 산화 방지제로 AO2246 0.2%인 조성의 추진제를 제조하였다.A propellant of AP 80.5%, Bi 2 O 3 5%, HTPB / IPDI 9.40%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC: 1.5%, TEPANOL 0.4% as a binder and AO2246 0.2% as an antioxidant was prepared.

특성 실험결과, 1500psia(20℃)에서 연소 속도 13.6 mm/s, 압력 지수 0.419, 인장 강도 11.6 bar, 변형률 49 %, 탄성률 39 bar, 밀도 1.79 g/cc 를 보였으며, 파쇄성 테스트 결과는 dP/dt=11.82 MPa/ms 이었다.As a result of the characteristic test, the combustion rate was 13.6 mm / s, pressure index 0.419, tensile strength 11.6 bar, strain 49%, modulus of elasticity 39 bar, density 1.79 g / cc at 1500 psia (20 ℃). dt = 11.82 MPa / ms.

실시예 3. Example 3.

AP 75.5%, Bi2O3 10%, HTPB/IPDI 9.40%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC: 1.5%, 결합제로 TEPANOL 0.4%, 산화 방지제로 AO2246 0.2%인 조성의 추진제를 제조하였다.A propellant was prepared having a composition of AP 75.5%, Bi 2 O 3 10%, HTPB / IPDI 9.40%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC: 1.5%, TEPANOL 0.4% as binder and AO2246 0.2% as antioxidant.

특성 실험결과, 1500psia(20℃)에서 연소 속도 13.72 mm/s, 압력 지수 0.4305, 인장 강도 9.0 bar, 변형률 48 %, 탄성률 28 bar, 밀도 1.84 g/cc 를 보였으며, 파쇄성 테스트 결과는 dP/dt=10.65 MPa/ms 이었다.As a result of the characteristic test, the combustion rate was 13.72 mm / s, pressure index 0.4305, tensile strength 9.0 bar, strain 48%, modulus of elasticity 28 bar, density 1.84 g / cc at 1500 psia (20 ℃). dt = 10.65 MPa / ms.

실시예 4. Example 4.

AP 85.5%, 부타센 3.0%, HTPB/IPDI 6.7%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC: 1.5%, 결합제로 TEPANOL 0.1%, 산화 방지제로 AO2246 0.2%인 조성의 추진제를 제조하였다. A propellant of AP 85.5%, butadiene 3.0%, HTPB / IPDI 6.7%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC: 1.5%, TEPANOL 0.1% as a binder, AO2246 0.2% as an antioxidant was prepared.

특성 실험결과, 1500psia(20℃)에서 연소 속도 27.02 mm/s, 압력 지수 0.3454, 인장 강도 13.2 bar, 변형률 29 %, 탄성률 79 bar, 밀도 1.73 g/cc 를 보였으며, 파쇄성 테스트 결과는 dP/dt=22.93 MPa/ms 이었다.As a result of the characteristic test, the combustion rate was 27.02 mm / s, pressure index 0.3454, tensile strength 13.2 bar, strain 29%, modulus 79 bar, density 1.73 g / cc at 1500 psia (20 ℃). dt = 22.93 MPa / ms.

실시예 5. Example 5.

AP 81.0%, Bi2O3 5.0%, 부타센 3.0%, HTPB/IPDI 6.2%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC 1.5%, 결합제로 TEPANOL 0.1%, 산화 방지제로 AO2246 0.2%인 조성의 추진제를 제조하였다.Propellants were prepared with AP 81.0%, Bi 2 O 3 5.0%, butadiene 3.0%, HTPB / IPDI 6.2%, dioctyl adipate 3.0%, ZrC 1.5%, TEPANOL 0.1% as binder and AO2246 0.2% as antioxidant. .

특성 실험결과, 1500psia(20℃)에서 연소 속도 24.07 mm/s, 압력 지수 0.3271, 인장 강도 9.5 bar, 변형률 44 %, 탄성률 34 bar, 밀도 1.80 g/cc 를 보였으며, 파쇄성 테스트 결과는 dP/dt=13.86 MPa/ms 이었다.As a result of the characteristic test, the combustion rate was 24.07 mm / s, pressure index 0.3271, tensile strength 9.5 bar, strain 44%, modulus 34 bar, density 1.80 g / cc at 1500 psia (20 ℃). dt = 13.86 MPa / ms.

이와 같은 실험 결과로부터 고체추진제에 부타센과 더불어 비스무스트리옥사이드를 함께 사용할 경우에 파쇄성 특성이 매우 우수하며, 테스트 기준을 만족할 수 있음을 알 수 있다. From the experimental results, it can be seen that when the butadiene and bismuthrioxide are used together with the solid propellant, the fracture properties are excellent and the test criteria can be satisfied.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 충전제와 폴리머로 구성되는 고체 추진제에 부타센과 더불어 비스무스트리옥사이드를 함께 사용함으로써 파쇄성 특성이 매우 우수하며, UN Test series 7 중에서 파쇄성 테스트 기준을 만족할 수 있다. 따라서, 탄환 충격에 둔감한 로켓 추진기관의 제조가 가능하다. As described above, the present invention has excellent fracture properties by using butadiene together with bismuthrioxide in a solid propellant composed of a filler and a polymer, and satisfies the fracture test standard in the UN Test series 7. Therefore, it is possible to manufacture a rocket propulsion engine insensitive to bullet impact.

Claims (11)

충전제로서 45% ~ 97.5%의 함량의 암모늄나이트레이트(ammonium nitrate: AN), 헥사니트로헥사아자이소부르치탄 (hexanitro hexaaza isowurtzitane: HNIW), 상안정화 암모늄나이트레이트(phase stabilized ammonium nitrate: PSAN), 암모늄디니트라미드 (ammonium dinitramide: ADN), 시클로트리메틸렌테트라니트라민(cyclo trimethylene tetranitramine: HMX), 시클로트리메틸렌트리니트라민 (cyclotrmethylene trinitramine: RDX), 암모늄 퍼클로레이트(ammoniun perchlorate: AP) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질과; Ammonium nitrate (AN), hexanitro hexaaza isowurtzitane (HNIW), phase stabilized ammonium nitrate (PSAN) in a content of 45% to 97.5% as a filler Any one selected from dinitramide (ammonium dinitramide: ADN), cyclo trimethylene tetranitramine (HMX), cyclotrimethylene trinitramine (RDX), and ammonium perchlorate (AP) The above substances; 프리폴리머로서 0% 초과 20% 이하의 함량의 하이드록시 터미네이티드 폴리부타디엔(hydroxyterminated polybutadiene: HTPB)과; Hydroxyterminated polybutadiene (HTPB) in a content of greater than 0% and up to 20% as a prepolymer; 촉매로서 0.5 ~ 4.0% 함량의 부타센(Butacene); 및 Butacene in a content of 0.5-4.0% as a catalyst; And 2 ~ 15% 함량의 비스무스트리옥사이드를 포함하여 구성되는 Composed of 2 to 15% bismuthrioxide 고체 추진제 조성물.Solid propellant compositions. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 ZrC를 추가적으로 포함하는 고체 추진제 조성물.The solid propellant composition of claim 1, wherein said composition further comprises ZrC. 제2항에 있어서, 상기 ZrC의 함량은 0% 초과 ~ 5%의 범위인 고체 추진제 조성물.The solid propellant composition of claim 2, wherein the content of ZrC is in the range of greater than 0% and 5%. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 Al, Zr, B 또는 Pb를 추가적으로 포함하는 고체 추진제 조성물.The solid propellant composition of claim 1, wherein said composition further comprises Al, Zr, B or Pb. 제4항에 있어서, Al, Zr, B 또는 Pb의 함량은 0% 초과 ~ 30%의 범위인 고체 추진제 조성물.The solid propellant composition according to claim 4, wherein the content of Al, Zr, B or Pb is in the range of more than 0% to 30%. 제1항에 있어서, 상기 프리폴리머는 경화제로서 다이머디이소시아네이트 (dimer diisocyanante: DDI), 이소포론디이소시아네이트(isophorone diisocyanante: IPDI) 또는 헥사메틸렌디이소시아네이트 (hexamethylene diisocyanate: HDI) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 추가로 포함하는 고체 추진제 조성물.The method of claim 1, wherein the prepolymer is at least one material selected from dimer diisocyanante (DDI), isophorone diisocyanante (IPDI) or hexamethylene diisocyanate (HDI) as a curing agent. Further comprising a solid propellant composition. 제6항에 있어서, 프리폴리머 대비 경화제의 비율은 NCO/OH 값이 0.8 에서 1.1이 되도록 결정되는 고체 추진제 조성물.The solid propellant composition of claim 6, wherein the ratio of curing agent to prepolymer is determined such that the NCO / OH value is between 0.8 and 1.1. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 가소제로서 디옥틸세바케이트(dioctyl sebacate: DOS), 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate: DOA), 이소데실펠라고네이트(isodecyl pelargonate: IDP), 또는 BuNENA 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 추가적으로 포함하는 고체 추진제 조성물.The method of claim 1, wherein the composition is selected from dioctyl sebacate (DOS), dioctyl adipate (DOA), isodecyl pelargonate (IDP), or BuNENA as a plasticizer. A solid propellant composition further comprising any one or more materials. 제8항에 있어서, 가소제의 함량은 0% 초과 ~ 5%의 범위인 고체 추진제 조성물.The solid propellant composition of claim 8, wherein the content of plasticizer is in the range of greater than 0% and 5%. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 결합제로 비스이소프타닐메틸아지리딘(bis-isophthanyl-1-methyl-aziridine: HX-752), 트리메소일에틸아지리딘(trimesoyl-1-(2-ethyl) aziridine: HX-868), 테파놀(TEPANOL) 또는 비스하이드록시에틸글리콜아미드(bis-hydroxyethyl glycol amide: BHEGA) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 추가적으로 포함하는 고체 추진제 조성물.The composition of claim 1, wherein the composition is a bis-isophthanyl-1-methyl-aziridine (HX-752), trimesoylethylaziridine (trimesoyl-1- (2-ethyl) as a binder. aziridine: HX-868), tepanol (TEPANOL) or bis-hydroxyethyl glycol amide (bis-hydroxyethyl glycol amide: BHEGA) further comprises a solid propellant composition further comprising. 제10항에 있어서, 결합제의 함량은 0.01% ~ 0.5%의 범위인 고체 추진제 조성물.The solid propellant composition of claim 10, wherein the binder content is in the range of 0.01% to 0.5%.
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