NL194727C - Nitrogen-based propellant composition. - Google Patents
Nitrogen-based propellant composition. Download PDFInfo
- Publication number
- NL194727C NL194727C NL8701562A NL8701562A NL194727C NL 194727 C NL194727 C NL 194727C NL 8701562 A NL8701562 A NL 8701562A NL 8701562 A NL8701562 A NL 8701562A NL 194727 C NL194727 C NL 194727C
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- lead
- propellant
- propellant composition
- zinc oxide
- ballistic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
- C06B25/18—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition
- C06B25/24—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition with nitroglycerine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
- C06B23/007—Ballistic modifiers, burning rate catalysts, burning rate depressing agents, e.g. for gas generating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
1 1947271 194727
Stuwstofsamenstelling op nitrocellulosebasisNitrogen-based propellant composition
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stuwstofsamenstelling op nitrocellulosebasis die een platoniserend ballistisch modificeermiddel bevat.The present invention relates to a nitrocellulose-based propellant composition containing a platonizing ballistic modifier.
5 De bereiding van nitrocellulose bevattende stuwstoffen wordt beschreven in hoofdstuk 17 van het boek "High Explosives and Propellants” door S. Fordham, 2e editie, Pergamon Press 1980. De vervaardiging van gegoten dubbelbasis nitrocellulosestuwstoffen wordt ook beschreven in GB 827.012 en GB 1.095.471.The preparation of nitrocellulose-containing propellants is described in Chapter 17 of the book "High Explosives and Propellants" by S. Fordham, 2nd edition, Pergamon Press 1980. The manufacture of cast double-based nitrocellulose propellants is also described in GB 827,012 and GB 1,095,471. .
In het algemeen bestaat er voor een gegeven ontbrandingstemperatuur een verband tussen de verbrandingssnelheid van een stuwstof in een verbrandingskamer en de druk waaraan de stuwstof wordt 10 onderworpen, op een wijze die mathematisch kan worden uitgedrukt door de vergelijking r = kp" waarin r de verbrandingssnelheid is, p de druk is en k en n constanten zijn die karakteristiek zijn voor de stuwstof. De verbrandingssnelheid r neemt derhalve exponentieel toe met stijgende p en log r neemt lineair toe met log p, zodat de grafiek van log r tegen log p een lijn is met een helling n. In conventionele 15 stuwstoffen zonder ballistisch modificeermiddel heeft de drukexponent n een waarde van 0,5 tot 0,8 en voor de voortstuwing van raketten vormt de progressieve toename van de verbrandingssnelheid met stijgende druk problemen bij het ontwerpen van motoren die de drukken die zouden kunnen optreden, kunnen doorstaan. Om dit probleem te ondervangen zijn stuwstofsamenstellingen ontwikkeld op basis van nitrocellulose (NC) die ballistische modificeermiddelen bevatten, waarbij het modificeermiddel doeltreffend 20 het verband tussen de verbrandingssnelheid en de druk wijzigt zodat over een bruikbaar traject voor de werkdruk de drukexponent n wordt verlaagd. In het gebied waar n = 0 bezit de grafiek van log r tegen log p een vlak gedeelte dat een "plateau” wordt genoemd en waarin de verbranding wordt aangeduid als "plateauverbranding”. In sommige gevallen wordt n over een bepaald druktraject verlaagd tot een negatieve waarde, in welk geval de verbranding van de stuwstof wordt aangeduid als "mesaverbranding". Ballistisch 25 modificeermiddelen die een verlaging van de drukexponent tot een niveau dat karakteristiek is voor plateauverbranding of mesaverbranding veroorzaken worden platonisatiemiddelen genoemd. Stuwstoffen met plateauverbranding geven een verminderde variabiliteit in de werking van de motor in het plateaugebied en mesaverbranding levert een verdere veiligheid tegen de ontwikkeling van hoge drukken in de houder met stuwstof.In general, for a given ignition temperature, there is a relationship between the combustion rate of a propellant in a combustion chamber and the pressure to which the propellant is subjected, in a manner that can be mathematically expressed by the equation r = kp "where r is the combustion rate , p is the pressure and k and n are constituents characteristic of the propellant, so the combustion rate r increases exponentially with rising p and log r increases linearly with log p so that the graph of log r against log p is a line with a slope n. In conventional propellants without ballistic modifier, the pressure exponent n has a value of 0.5 to 0.8 and for the propulsion of rockets, the progressive increase in the combustion rate with increasing pressure poses problems in designing engines which pressures that could occur, to overcome this problem, propellant compositions have been developed based on of nitrocellulose (NC) containing ballistic modifiers, the modifier effectively changing the relationship between the combustion rate and the pressure so that the pressure exponent n is lowered over a useful range for the operating pressure. In the area where n = 0, the graph of log r against log p has a flat part which is called a "plateau" and in which the combustion is referred to as "plateau combustion". In some cases, n is reduced to a negative value over a given pressure range, in which case the combustion of the propellant is referred to as "mesa combustion". Ballistic modifiers that cause a reduction of the pressure exponent to a level characteristic of plateau burning or mesa burning are called platonizing agents. Plateau-fired propellants provide reduced variability in the operation of the engine in the plateau area and mesa combustion provides further safety against the development of high pressures in the propellant container.
30 Gewoonlijk toegepaste platoniserende ballistische modificeermiddelen (platonisatiemiddelen) omvatten organische zouten zoals loodsalicylaat, loodstearaat of lood-B-resorcylaat en kunnen ook verdere metaal· zouten omvatten zoals kopersalicylaat, koperstearaat of koperbenzoaat. Het gebruik van dergelijke ballistische modificeermiddelen wordt bijvoorbeeld beschreven in US 3.088.858, US 3.923.564, GB 2.121.399 en JP 55071690. Een modificeermiddel waaraan de voorkeur wordt gegeven voor betrekkelijk 35 snel verbrandende stuwstoffen omvat het reactieproduct van lood-B-resorcylaat en basisch cuprisalicylaat, zoals wordt beschreven in US 3.138.499, US 3.994.757, US 3.989.776 en US 4.001.287.Commonly used platonizing ballistic modifiers (platonizing agents) include organic salts such as lead salicylate, lead stearate or lead B resorcylate and may also include further metal salts such as copper salicylate, copper stearate or copper benzoate. The use of such ballistic modifiers is described, for example, in US 3,088,858, US 3,923,564, GB 2,121,399 and JP 55071690. A preferred modifier for relatively fast-burning propellants comprises the reaction product of lead B resorcylate and basic cupric salicylate, as described in US 3,138,499, US 3,994,757, US 3,989,776 and US 4,001,287.
GB 1.279.961 beschrijft een vaste nitrocellulosestuwstof die nitroglycerol als energetische weekmaker bevat. Door het toevoegen van ferroceen aan de stuwstofsamenstelling wordt het mogelijk meer nitroglyce-rolweekmaker in de samenstelling op te nemen en zo de eigenschappen bij lage temperatuur te verbeteren. 40 De stuwstof kan gebruikelijke additieven bevatten in een totale hoeveelheid van niet meer dan 7 gew.% en bij voorkeur niet meer dan 3 gew.%. Als toe te passen additieven noemt GB 1.279.967 modificeermiddelen, waaronder loodverbindingen als ballistisch modificeermiddel, stabilisatoren en vulstoffen en pigmenten, waarvan als voorbeeld onder andere zinkoxide wordt genoemd.GB 1,279,961 describes a solid nitrocellulose propellant containing nitroglycerol as an energetic plasticizer. By adding ferrocene to the propellant composition, it becomes possible to include more nitroglyc roll plasticizer in the composition and thus improve the low temperature properties. The propellant may contain conventional additives in a total amount of no more than 7% by weight and preferably no more than 3% by weight. As additives to be used, GB mentions 1,279,967 modifiers, including lead compounds as ballistic modifiers, stabilizers and fillers and pigments, among which zinc oxide is mentioned as an example.
GB 1.170.695 beschrijft een losse poedervormige stuwstoflading op nitrocellulosebasis. Het poeder wordt 45 behandeld met een weekmaker of bekledingsmiddel om de ontsteking van het poeder te vertragen. Om een te sterke vertraging te voorkomen en de vereiste ontstekingsgevoeligheid te verkrijgen wordt 0,1 tot 1,0 gew.% van een anorganisch pigment gebruikt. De lijst met bruikbare anorganische oxiden noemt onder andere zinkoxide.GB 1,170,695 describes a loose powdered propellant charge on a nitrocellulose basis. The powder is treated with a plasticizer or coating agent to delay the ignition of the powder. In order to prevent too much delay and to obtain the required ignition sensitivity, 0.1 to 1.0% by weight of an inorganic pigment is used. The list of useful inorganic oxides mentions zinc oxide, among other things.
US 3.639.183 beschrijft een stuwstofsamenstelling voor een raketmotor. De samenstelling bevat stuwstof, 50 energetische weekmaker, niet-energetische weekmaker, stabilisator en ballistisch modificeermiddel, gekozen uit dibutyltinmaleaat, loodsalicylaat, mangaandioxide, tin(IV)oxide, zinkcarbonaat, monobasische koper(ll-) zouten, monobasisch lood-B-resorcylaat, monobasisch loodsalicylaat en mengsels daarvan.US 3,639,183 describes a propellant composition for a rocket engine. The composition contains propellant, energetic plasticizer, non-energetic plasticizer, stabilizer and ballistic modifier selected from dibutyl tin maleate, lead salicylate, manganese dioxide, tin (IV) oxide, zinc carbonate, monobasic copper (II) salts, monobasic lead B resorcylate, monobasic lead salicylate and mixtures thereof.
DJ. Hewkin c.s. beschrijven in Combustion Science and Technology 2 (1971) bladzijden 307-327 het gebruik van loodverbindingen als ballistische modificeermiddelen die een plateau- of mesaverbrandingsef-55 fect hebben. Er worden ook proeven met het gebruik van verschillende metaaloxiden in een hoeveelheid van 0,1 gramatoom metaal/kg samenstelling beschreven. Er wordt vermeld dat zinkoxide in een hoeveelheid van 8 g/kg geen plateau- of mesaverbrandingseffect teweegbrengt.DJ. Hewkin et al. In Combustion Science and Technology 2 (1971) pages 307-327 describe the use of lead compounds as ballistic modifiers that have a plateau or mesa burning effect. Tests with the use of different metal oxides in an amount of 0.1 gram metal / kg composition are also described. It is stated that zinc oxide in an amount of 8 g / kg does not cause a plateau or mesa burning effect.
194727 2194727 2
De bekende ballistische modificeermiddelen schieten in enkele opzichten tekort. Zo hebben geplatonl-seerde stuwstofsamenstellingen dikwijls een slechte reproduceerbaarheid van plateaukarakteristiek van charge tot charge, zijn ze bij langdurige opslag chemisch instabiel en vertonen ze verbrandingsinstabiliteit bij verbranding en ballistische drift bij opslag. Er bestaat derhalve behoefte aan verbeterde ballistisch 5 gemodificeerde stuwstofsamenstellingen, en in het bijzonder aan goed geplatoniseerde snel verbrandende samenstellingen met een grote energie die, zonodig, aluminium of hoge gehalten aan energetische vulstoffen zoals een nitramine, bijvoorbeeld RDX (cyclo-1,3,5.-trimethyleen-2,4,6-trinitramine) bevatten.The known ballistic modifiers are inadequate in some respects. For example, platinumised propellant compositions often have poor reproducibility of plateau characteristic from batch to batch, are chemically unstable on long-term storage and exhibit combustion instability on burning and ballistic drift on storage. There is therefore a need for improved ballistic-modified propellant compositions, and in particular for well-platelized, high-burning, high-burning compositions which, if necessary, contain aluminum or high levels of energetic fillers such as a nitramine, e.g., RDX (cyclo-1,3,5). trimethylene-2,4,6-trinitramine).
Gevonden is nu dat stuwstoffen op nitrocellulosebasis met verbeterde plateau- of mesaverbrandingska-rakteristieken kunnen worden verkregen door als ballistisch modificeermiddel zinkoxide eventueel gemengd 10 met een of meer als ballistisch modificeermiddel bekende lood- of koperverbindingen in een bepaalde hoeveelheid te gebruiken.It has now been found that nitrocellulose-based propellants with improved plateau or mesa combustion characteristics can be obtained by using zinc oxide as a ballistic modifier optionally in admixture with one or more lead or copper compounds known as ballistic modifiers in a certain amount.
Derhalve voorziet de uitvinding in een stuwstofsamenstelling op nitrocellulosebasis die een platoniserend ballistisch modificeermiddel bevat, met het kenmerk, dat het platoniserende ballistische modificeermiddef In totaal 2,0 tot 8,0 gew.% van de stuwstofsamenstelling uitmaakt, dat dit middel zinkoxide of een mengsel 15 ervan met één of meer lood- of koperverbindingen die als ballistisch modificeermiddel bekend zijn, is en dat de hoeveelheid zinkoxide van 0,15 gew.% tot niet meer dan 5,0 gew.% van de stuwstofsamenstelling uitmaakt.Therefore, the invention provides a nitrocellulose-based propellant composition containing a platonizing ballistic modifier, characterized in that the platonizing ballistic modifier comprises a total of 2.0 to 8.0% by weight of the propellant composition that comprises zinc oxide or a mixture with one or more lead or copper compounds known as ballistic modifier, and the amount of zinc oxide makes up from 0.15% by weight to no more than 5.0% by weight of the propellant composition.
De stuwstofsamenstellingen van de uitvinding hebben van charge tot charge reproduceerbare verbrandingskarakteristieken en ondergaan geen ballistische drift bij opslag.The propellant compositions of the invention have reproducible combustion characteristics from batch to batch and do not undergo ballistic drift on storage.
20 Zinkoxide is een effectief ballistisch modificeermiddel voor stuwstoffen op nitrocellulosebasis, waaronder gegoten en geëxtrudeerde stuwstoffen. Indien zinkoxide wordt gebruikt in combinatie met één of meer lood-of koperverbindingen die als ballistisch modificeermiddel bekend zijn, kan de geplatoniseerde verbrandings-snelheid verder worden verhoogd.Zinc oxide is an effective ballistic modifier for nitrocellulose-based propellants, including cast and extruded propellants. If zinc oxide is used in combination with one or more lead or copper compounds that are known as ballistic modifiers, the platatonized burning rate can be further increased.
Met dergelijke gemengde ballistische modificeermiddelen kan de geplatoniseerde verbrandingssnelheid 25 van een stuwstof worden "afgestemd" op de eisen van een bepaalde raketmotor en kan de verbrandingssnelheid zelfs van zeer snel verbrandende stuwstoffen nog worden verhoogd, in sommige gevallen met 19%. De gemodificeerde stuwstoffen hebben een verbeterde chemische stabiliteit zoals tot uiting komt in verbeterde resultaten bij barstproeven. Dit valt toe te schrijven aan een reactie tussen het zinkoxide en protische zure verontreinigingen die in de stuwstofsamenstelling aanwezig zijn en die bij afwezigheid van 30 zinkoxide de ontleding van salpeterzuuresters veroorzaken. We hebben ook gevonden dat het opnemen van zinkoxide als modificeermiddel in nitrocellulosestuwstoffen de verbrandingsinstabiliteit verbetert of elimineert, welke wordt veroorzaakt door akoestische resonantiegolven die zich ontwikkelen in een raketmotorholte tijdens de verbranding van de stuwstof en sterke fluctuaties veroorzaken in de drukAijd verbrandingskarakteristieken. Gemeend wordt dat de verbetering valt toe te schrijven aan het zinkoxide, vanwege het 35 hoge smeltpunt ervan, waardoor het werkt als een resonantie onderdrukkend middel.With such mixed ballistic modifiers, the platinumized combustion rate of a propellant can be "adjusted" to the requirements of a particular rocket engine and the combustion rate can be increased even for very fast-burning propellants, in some cases by 19%. The modified propellants have improved chemical stability as reflected in improved results in bursting tests. This is due to a reaction between the zinc oxide and protic acid impurities which are present in the propellant composition and which cause the decomposition of nitric acid esters in the absence of zinc oxide. We have also found that the incorporation of zinc oxide as a modifier in nitrocellulose propellants improves or eliminates combustion instability, which is caused by acoustic resonance waves that develop in a rocket engine cavity during combustion of the propellant and cause strong fluctuations in pressure All-time combustion characteristics. It is believed that the improvement is due to the zinc oxide due to its high melting point, thereby acting as a resonance suppressing agent.
Bij voorkeur bevat de stuwstofsamenstelling van de uitvinding loodstearaat, loodftalaat, loodacetoftalaat, loodsalicylaat, lood-B-resorcylaat, basisch kopersalicylaat, koper-B-resorcylaat of koperoxide.Preferably, the propellant composition of the invention contains lead stearate, lead phthalate, lead acetophthalate, lead salicylate, lead B resorcylate, basic copper salicylate, copper B resorcate or copper oxide.
Naast de nitrocellulose en het ballistisch modificeermiddel kunnen de stuwstofsamenstellingen volgens de uitvinding (ook) conventionele stuwstofbestanddelen bevatten waaronder NG (in dubbelbasis stuw-40 stoffen); stabiliseermiddelen, bijvoorbeeld paranitro-N-methylaniline, 2-nitrodifenylamine of resorcinol; weekmakers, bijvoorbeeld sucroseoctoacetaat, triacetin of dibutylftalaat; energetische bestanddelen, bijvoorbeeld een nitramine zoals RDX of metaalpoeder zoals aluminium; middelen voor het matigen van de verbrandingssnelheid, bijvoorbeeld roet; smeermiddelen, bijvoorbeeld candelillawas; polymere bindmiddelen, bijvoorbeeld polycaprolacton verknoopt met isocyanaat; "flash” onderdrukkende middelen bijvoorbeeld 45 kaliumnitraat en resonantieonderdrukkende middelen, bijvoorbeeld siliciumcarbide.In addition to the nitrocellulose and the ballistic modifier, the propellant compositions of the invention may (also) contain conventional propellant components including NG (double-based propellants); stabilizers, for example paranitro-N-methylaniline, 2-nitrodiphenylamine or resorcinol; plasticizers, for example sucrose octoacetate, triacetin or dibutyl phthalate; energetic components, for example a nitramine such as RDX or metal powder such as aluminum; means for moderating the burning rate, for example soot; lubricants, for example candelilla wax; polymeric binders, for example polycaprolactone cross-linked with isocyanate; "flash" suppressants, for example, 45 potassium nitrate, and resonance suppressors, e.g., silicon carbide.
Geplatoniseerde stuwstofsamenstellingen volgens de uitvinding kunnen variëren over verwijde trajecten voor de energie en verbrandingssnelheden. Er kunnen bijvoorbeeld geschikte samenstellingen worden geformuleerd die het energietraject bestrijken van ongeveer 800 calorieën/g tot 1200 calorieën/g en verbrandingssnelheden bestrijken van ongeveer 4 mm/s tot ongeveer 45 mm/s. De samenstelling kan 50 worden bereid onder toepassing van de conventionele methoden voor het vervaardigen van stuwstoffen die geschikt zijn voor de respectieve typen van nitrocellulosestuwstoffen.Platonized propellant compositions according to the invention can vary over widened ranges for the energy and combustion rates. For example, suitable compositions can be formulated that cover the energy range from about 800 calories / g to 1200 calories / g and burn rates from about 4 mm / s to about 45 mm / s. The composition can be prepared using the conventional methods of making propellants suitable for the respective types of nitrocellulose propellants.
De uitvinding wordt verder geïllustreerd door de volgende voorbeelden waarin alle percentages gewichtspercentages zijn.The invention is further illustrated by the following examples in which all percentages are weight percentages.
De voorbeelden waren charges van de stuwstof met de samenstellingen die zijn vermeld in tabel 1 en 55 die werden bereid met standaardmethoden voor de vervaardiging van stuwstoffen zoals beschreven in hoofdstuk 17 van het boek "High Explosives and Propellants”, door S. Fordham, 2® editie, Pergamon Press 1980. Afgezien van het zinkoxide waren de gebruikte ingrediënten bestanddelen die algemeen worden 3 194727 toegepast in voortstuwmiddelen.The examples were propellant batches with the compositions listed in Tables 1 and 55 prepared using standard propellant manufacturing methods as described in Chapter 17 of the book "High Explosives and Propellants" by S. Fordham, 2® edition, Pergamon Press 1980. Apart from the zinc oxide, the ingredients used were components commonly used in propellants.
De voorbeelden 3-6 waren gegoten dubbelbasis-stuwstoffen, die werden gemaakt volgens een standaardmethode waarbij een dubbelbasis stuwstofpoeder dat het grootste deel van de ingrediënten bevatte werd bereid met behulp van een methode waarbij gebruik wordt gemaakt van een oplosmiddel voor 5 het opnemen en (dit) poeder vervolgens werd gemengd met een gietvloeistof die ongeveer de helft van de nitroglycerine, al het triacetin en een deel van de stabilisator bevatte. Voor het testen van de verbrandings-snelheden werden platen en eindverbrandingsladingen uit de gegoten stuwstof gesneden en verbrand in een motor bij een begintemperatuur van 21 °C (tenzij anders is aangegeven).Examples 3-6 were molded double-base propellants made according to a standard method in which a double-base propellant powder containing the majority of the ingredients was prepared by a method using a recording solvent and (this powder was then mixed with a pouring liquid containing about half the nitroglycerin, all the triacetin and a portion of the stabilizer. For testing the combustion rates, plates and final combustion charges were cut from the cast propellant and burned in an engine at an initial temperature of 21 ° C (unless otherwise specified).
De voorbeelden 1 en 2 werden gemaakt door middel van het oplosmiddelprocede. De stuwstof volgens 10 deze voorbeelden werd geëxtrudeerd tot draden met een diameter van 2 mm en een lengte van 18 cm waarvan het oppervlak werd geïnhibiteerd door behandeling met een vinyllak om een constant verbrandend eindoppervlak te verkrijgen. De verbrandingssnelheden van de draden werden gemeten over een traject van drukken waarbij de draden werden verbrand vanaf het niet behandelde eindoppervlak in een ’’Crawford Bombe” als apparaat voor het verbranden van een draad, onder een stikstofatmosfeer bij een begin-15 temperatuur van 21 °C (tenzij anders is aangegeven).Examples 1 and 2 were made by the solvent process. The propellant according to these examples was extruded into wires with a diameter of 2 mm and a length of 18 cm the surface of which was inhibited by treatment with a vinyl lacquer to obtain a constantly burning end surface. The burning rates of the wires were measured over a range of pressures where the wires were burned from the untreated end surface in a "Crawford Bombe" as a device for burning a wire, under a nitrogen atmosphere at an initial temperature of 21 ° C (unless stated otherwise).
Voorbeeld 1Example 1
Dit voorbeeld betreft een geplatoniseerde, uit een oplosmiddel geêxtrudeerde dubbelbasis-stuwstofsamenstelling die 4,00% zinkoxide als het enige ballistische modificeermiddel bevatte. De ballisti-20 sche eigenschappen (verbrandingssnelheid tegen druk) zijn grafische weergegeven in figuur 1 als een grafiek van de log verbrandingssnelheid tegen logdruk. De grafiek laat zien dat het zinkoxide een plateau-verbrandingssnelheid gaf van 18 mm/s in een druktraject van 175-225 bar.This example relates to a platatonized, solvent-extruded double-base propellant composition containing 4.00% zinc oxide as the only ballistic modifier. The ballistic properties (burning speed against pressure) are graphically represented in Figure 1 as a graph of the log burning speed against log pressure. The graph shows that the zinc oxide gave a plateau combustion rate of 18 mm / s in a pressure range of 175-225 bar.
Voorbeeld 2 25 Dit voorbeeld betreft een geplatoniseerd, uit een oplosmiddel geëxtrudeerd dubbelbasis-stuwstoffen met dezelfde samenstelling als voorbeeld 1, behalve dat het ballistische modificeermiddel bestond uit 2,0% zinkoxide en 2,0% lood-B-resorcylaat. De ballistische testresultaten van deze samenstelling die grafisch zijn weergegeven in figuur 2, laten zien dat deze samenstelling een plateauverbranding gaf bij een hogere verbrandingssnelheid van ongeveer 27 mm/s over een druktraject van ongeveer 85-200 bar.Example 2 This example relates to a platatonized, solvent-extruded double-base propellants of the same composition as Example 1, except that the ballistic modifier consisted of 2.0% zinc oxide and 2.0% lead B resorcylate. The ballistic test results of this composition, which are graphically shown in Figure 2, show that this composition gave a plateau combustion at a higher combustion rate of approximately 27 mm / s over a pressure range of approximately 85-200 bar.
3030
Voorbeelden 3(a) en 3(b)Examples 3 (a) and 3 (b)
Deze voorbeelden betreffen geplatoniseerde gegoten dubbelbasis-stuwstoffen met nagenoeg dezelfde samenstelling, behalve dat (het middel van) voorbeeld 3(b) 0,34% zinkoxide bevatte naast 1,99% lood-B-resorcylaat en 1,99% lood salicylaat als ballistisch modificeermiddel. De ballistische testresultaten van deze 35 samenstellingen zijn grafisch weergegeven in figuur 3. Deze resultaten laten zien dat het zinkoxide een hogere verbrandingssnelheidplateau had over een groter druktraject van ongeveer 80-175 bar.These examples concern platinumized cast double base propellants with substantially the same composition, except that (the agent of) Example 3 (b) contained 0.34% zinc oxide in addition to 1.99% lead B resorcylate and 1.99% lead salicylate as ballistic modifier. The ballistic test results of these compositions are shown graphically in Figure 3. These results show that the zinc oxide had a higher combustion rate plateau over a larger pressure range of about 80-175 bar.
Platen van de samenstellingen werden 12 weken bij 60°C bewaard waarna de verbrandingssnelheden opnieuw werden bepaald. Voorbeeld 3(a) vertoonde een ballistische drift naar lagere waarde van 7% over deze opslagperiode terwijl voorbeeld 3(b) praktisch ongewijzigde ballistische eigenschappen te zien gaf, wat 40 wijst op het feit dat het zinkoxide als effect heeft dat het de ballistische drift naar lagere waarden die gewoonlijk wordt toegeschreven aan reactie tussen het lood-B-resorcylaat en loodsalicylaat in de samenstelling, voorkomt.Plates of the compositions were stored at 60 ° C for 12 weeks after which the burning rates were again determined. Example 3 (a) exhibited a ballistic drift to a lower value of 7% over this storage period while Example 3 (b) showed practically unchanged ballistic properties, indicating that the zinc oxide has the effect of reducing the ballistic drift to lower values usually attributed to reaction between the lead B resorcylate and lead salicylate in the composition.
Voorbeeld 4 45 Dit voorbeeld betreft een geplatoniseerde, met elastomeer gemodificeerde gegoten dubbelbasis-stuwstof-samenstelling die 0,66% zinkoxide, 1,98% lood-resorcylaat, 1,98% loodsalicylaat en 3,53% van een polymeerbindmiddel bevatte dat bestond uit polycaprolacton verknoopt met isocyanaat. De verbrandingssnelheid die werd getest bij begintemperaturen van -40, 21 en 60°C bedroeg 25-26 m/s in alle gevallen over een geplatoniseerd verbrandingstraject van 100-175 bar, zoals wordt weergegeven in figuur 4.Example 4 45 This example relates to a platatonized, elastomer-modified cast double base propellant composition containing 0.66% zinc oxide, 1.98% lead resorcylate, 1.98% lead salicylate and 3.53% of a polymer binder consisting of polycaprolactone cross-linked with isocyanate. The combustion rate tested at initial temperatures of -40, 21 and 60 ° C was 25-26 m / s in all cases over a platatonized combustion range of 100-175 bar, as shown in Figure 4.
50 In het plateauverbrandingsgebied varieerde de verbrandingssnelheid niet veel met de begintemperatuur (dat wil zeggen de temperatuurscoëfficiënt was laag) over het traject van -40 tot 60°C.50 In the plateau incineration area, the combustion rate did not vary much with the initial temperature (i.e., the temperature coefficient was low) over the range of -40 to 60 ° C.
Voorbeelden 5(a) en 5(b)Examples 5 (a) and 5 (b)
Deze voorbeelden betreffen geplatoniseerde, aluminiumbevattende gegoten, dubbelbasis-stuwstoffen met 55 nagenoeg dezelfde samenstelling, behalve dat voorbeeld 5(b) 0,34% zinkoxide bevatte. Kubussen van 5,1 cm (ribben) van beide samenstellingen werden bij 80°C bewaard en (door middel van röntgenstralen) onderzocht op tekenen van barstvorming of inwendige scheuren. Voorbeeld 5(a) vertoonde barsten na achtThese examples concern platinumized, aluminum-containing cast, double-base propellants with 55 substantially the same composition, except that Example 5 (b) contained 0.34% zinc oxide. 5.1 cm cubes (ribs) of both compositions were stored at 80 ° C and examined (by X-rays) for signs of cracking or internal cracks. Example 5 (a) showed cracks after eight
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8617239 | 1986-07-15 | ||
GB8617239 | 1986-07-15 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8701562A NL8701562A (en) | 1992-05-06 |
NL194727B NL194727B (en) | 2002-09-02 |
NL194727C true NL194727C (en) | 2003-01-07 |
Family
ID=10601091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8701562A NL194727C (en) | 1986-07-15 | 1987-07-03 | Nitrogen-based propellant composition. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU632281B2 (en) |
CA (1) | CA1326137C (en) |
DE (1) | DE3723118C2 (en) |
FR (1) | FR2669626A1 (en) |
GB (1) | GB2246348B (en) |
IT (1) | IT1235642B (en) |
NL (1) | NL194727C (en) |
NO (1) | NO173183C (en) |
SE (1) | SE467540B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2727401B1 (en) * | 1994-11-29 | 1996-12-27 | Poudres & Explosifs Ste Nale | COMPOSITIONS MODIFYING BALLISTIC PROPERTIES AND PROPERGOLS CONTAINING SUCH COMPOSITIONS |
WO1998002712A1 (en) * | 1997-05-07 | 1998-01-22 | Farnell Patricia L | Munitions using infrared flare weapon systems |
RU2636087C1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-11-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Double-based solid fuel |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3138499A (en) * | 1964-06-23 | Pressure | ||
US1905289A (en) * | 1929-08-31 | 1933-04-25 | Du Pont | Explosive |
BE477601A (en) * | 1946-11-29 | |||
US3689331A (en) * | 1964-02-28 | 1972-09-05 | Us Army | Nitrocellulose base compositions and method for making same |
US3639183A (en) * | 1965-04-16 | 1972-02-01 | Us Navy | Gas generator compositions |
GB1277192A (en) * | 1965-12-30 | 1972-06-07 | Us Gov Sec Army | Improvements in and relating to nitrocellulose base propellant compositions |
DE1571218A1 (en) * | 1966-07-23 | 1970-11-26 | Dynamit Nobel Ag | Surface treatment of propellant powder |
US3506505A (en) * | 1967-12-01 | 1970-04-14 | Herzog Johanna | Nitrocellulose base propellant coated with graphite,plasticizer,and inorganic pigment |
NO119830B (en) * | 1969-07-19 | 1970-07-06 | Raufoss Ammunisjonsfabrikker | |
US4243444A (en) * | 1970-09-11 | 1981-01-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Ballistic modifiers, synthesis . . . propellants |
US4659402A (en) * | 1977-12-14 | 1987-04-21 | Hercules Incorporated | Cross-linked double base propellant having improved low temperature mechanical properties |
SE437511B (en) * | 1979-04-24 | 1985-03-04 | Bofors Ab | WANTED TO MAKE CONSOLIDATED BODY OF DOUBLE BASKET SHEETS |
JPS609998B2 (en) * | 1982-05-07 | 1985-03-14 | 日本油脂株式会社 | propellant composition |
GB2152920B (en) * | 1983-08-12 | 1987-06-24 | Secr Defence | Propellant composition |
-
1987
- 1987-06-11 GB GB8713679A patent/GB2246348B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-01 NO NO872742A patent/NO173183C/en not_active IP Right Cessation
- 1987-07-03 NL NL8701562A patent/NL194727C/en not_active IP Right Cessation
- 1987-07-03 FR FR8709451A patent/FR2669626A1/en active Granted
- 1987-07-06 SE SE8702783A patent/SE467540B/en not_active IP Right Cessation
- 1987-07-07 IT IT8721199A patent/IT1235642B/en active
- 1987-07-13 CA CA000541858A patent/CA1326137C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-13 DE DE3723118A patent/DE3723118C2/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-15 AU AU76381/87A patent/AU632281B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3723118A1 (en) | 1992-07-30 |
NO872742L (en) | 1991-11-28 |
GB2246348A (en) | 1992-01-29 |
SE8702783D0 (en) | 1987-07-06 |
FR2669626B1 (en) | 1994-08-19 |
GB2246348B (en) | 1993-03-03 |
NL8701562A (en) | 1992-05-06 |
SE467540B (en) | 1992-08-03 |
CA1326137C (en) | 1994-01-18 |
IT1235642B (en) | 1992-09-14 |
NO173183C (en) | 1993-11-10 |
NO173183B (en) | 1993-08-02 |
NL194727B (en) | 2002-09-02 |
GB8713679D0 (en) | 1991-10-16 |
AU632281B2 (en) | 1992-12-24 |
FR2669626A1 (en) | 1992-05-29 |
DE3723118C2 (en) | 2002-06-13 |
SE8702783L (en) | 1992-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4092188A (en) | Nitramine propellants | |
JP3370118B2 (en) | Stable solid rocket propellant composition | |
JPH02157177A (en) | Solid rocket fuel | |
US4216039A (en) | Smokeless propellant compositions having polyester or polybutadiene binder system crosslinked with nitrocellulose | |
CA2344232C (en) | Castable double base solid rocket propellant containing ballistic modifier pasted in an inert polymer | |
NL194727C (en) | Nitrogen-based propellant composition. | |
US3953259A (en) | Pressure exponent suppressants | |
US3923564A (en) | Double base propellant with thorium containing ballistic modifier | |
US4701228A (en) | Process for the manufacture of a double-base propellent composition with low flame-glare emission | |
US3102834A (en) | Composition comprising nitrocellulose, nitroglycerin and oxides of lead or copper | |
US3905846A (en) | Composite modified double base propellant with metal oxide stabilizer | |
US5254186A (en) | Nitrocellulose propellant composition | |
US3473982A (en) | Nitrocellulose explosive containing a charcoal binder-oxidizer mixture | |
US5205983A (en) | Energetic plasticizer and improved gas producing charges | |
US5798481A (en) | High energy TNAZ, nitrocellulose gun propellant | |
US3732131A (en) | Gun propellant containing nitroplasticized nitrocellulose and triaminoguanidine nitrate | |
GB2121399A (en) | Propellant compositions | |
US5385619A (en) | Nitrocellulose propellant composition | |
US3321341A (en) | Plastic explosive compositions | |
JP2845676B2 (en) | Multi-composition propellant | |
US4025370A (en) | Double base propellant containing azobisformamide | |
US5747729A (en) | Propellants with a high specific impulse, comprising furazane derivatives | |
US3759765A (en) | Gas producing compositions | |
US3445304A (en) | Propellant comprising nitrocellulose nh4no3,rubbery polymers and burning rate modifiers | |
JP2981587B2 (en) | Azide and nitrato group-containing solid propellants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: ROYAL ORDNANCE PLC TE CHORLEY |
|
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20070703 |