NO894163L - Rakett-drivmiddel. - Google Patents
Rakett-drivmiddel.Info
- Publication number
- NO894163L NO894163L NO89894163A NO894163A NO894163L NO 894163 L NO894163 L NO 894163L NO 89894163 A NO89894163 A NO 89894163A NO 894163 A NO894163 A NO 894163A NO 894163 L NO894163 L NO 894163L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- weight
- azide
- plasticizers
- solid rocket
- rocket fuel
- Prior art date
Links
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 21
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical compound C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N (6S,7R)-2-azaspiro[5.5]undecan-7-ol Chemical class O[C@@H]1CCCC[C@]11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LYAGTVMJGHTIDH-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol dinitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCOCCO[N+]([O-])=O LYAGTVMJGHTIDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- IPPYBNCEPZCLNI-UHFFFAOYSA-N trimethylolethane trinitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(C)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O IPPYBNCEPZCLNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 1-nitroguanidine Chemical compound NC(=N)N[N+]([O-])=O IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims description 3
- AGUIVNYEYSCPNI-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N-picrylnitramine Chemical group [O-][N+](=O)N(C)C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O AGUIVNYEYSCPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical class OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 alkyl acetates Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- ZQXWPHXDXHONFS-UHFFFAOYSA-N 1-(2,2-dinitropropoxymethoxy)-2,2-dinitropropane Chemical compound [O-][N+](=O)C([N+]([O-])=O)(C)COCOCC(C)([N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O ZQXWPHXDXHONFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000028 HMX Substances 0.000 claims description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical class O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003873 salicylate salts Chemical class 0.000 claims description 2
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical class [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- RDLIBIDNLZPAQD-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-butanetriol trinitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O RDLIBIDNLZPAQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 claims 1
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 26
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QUAMCNNWODGSJA-UHFFFAOYSA-N 1,1-dinitrooxybutyl nitrate Chemical compound CCCC(O[N+]([O-])=O)(O[N+]([O-])=O)O[N+]([O-])=O QUAMCNNWODGSJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 3
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N Nitramine Natural products CC1C(O)CCC2CCCNC12 BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 2
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical group CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 2
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 description 2
- NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N guanidine;nitric acid Chemical compound NC(N)=N.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N isonitramine Natural products OC1CCCCC11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 description 2
- GDXHBFHOEYVPED-UHFFFAOYSA-N 1-(2-butoxyethoxy)butane Chemical compound CCCCOCCOCCCC GDXHBFHOEYVPED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJLITJHUQRBWPN-UHFFFAOYSA-N 2-acetamidoacetic acid;4-[2-(4-carbamimidoylphenyl)iminohydrazinyl]benzenecarboximidamide Chemical compound CC(=O)NCC(O)=O.C1=CC(C(=N)N)=CC=C1NN=NC1=CC=C(C(N)=N)C=C1 XJLITJHUQRBWPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 description 1
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000026 Pentaerythritol tetranitrate Substances 0.000 description 1
- UATJOMSPNYCXIX-UHFFFAOYSA-N Trinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1 UATJOMSPNYCXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- SAOKZLXYCUGLFA-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) adipate Chemical group CCCCC(CC)COC(=O)CCCCC(=O)OCC(CC)CCCC SAOKZLXYCUGLFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJFLBOQMPJCWLR-UHFFFAOYSA-N bis(6-methylheptyl) hexanedioate Chemical compound CC(C)CCCCCOC(=O)CCCCC(=O)OCCCCCC(C)C CJFLBOQMPJCWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000001087 glyceryl triacetate Substances 0.000 description 1
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229960004321 pentaerithrityl tetranitrate Drugs 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
- C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
- C06B45/06—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
- C06B45/10—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin
- C06B45/105—The resin being a polymer bearing energetic groups or containing a soluble organic explosive
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Description
Komposittdrivstoff basert på ammoniumperklorat (AP)/aluminium (Al) som nå anvendes som faste rakettdrivstoff har høy styrke, god bearbeidbarhet, gode mekaniske egenskaper og fleksible regulerbare oppbrennings- eller avbrenningsegenskaper.
Som et resultat av anvendelsen av AP eller Al har nevnte drivstofftyper et sterkt primært eller sekundært kjennetegn i form av AI2O3eller HC1 i avgassen. I tilfellet med anvendelse av flyttbare og stasjonære våpensystemer, utgjør kjennetegnet imidlertid en rekke ufordelaktigheter, fordi utskytningsramper og steder lett kan lokaliseres ved røkavgivelse som kan sees på lang avstand. En ytterligere ufordelaktighet er den korrosive virkning av avgassene.
I tillegg til AP/Al-komposittdrivstoff, har homogene to-base drivstoffsystemer (DB) basert på nitrocellulose (NC) og nitroglyserin (NG) lenge vært kjent og detaljert beskrevet. DB-drivstoff har et relativt svakt kjennetegn, men har kun begrenset styrke og utilfredsstillende mekaniske egenskaper (termoplastmaterialer).
For å eliminere de ovennevnte ufordelaktigheter for AP/Al-komposittdrivstof f (sterke kjennetegn og korroderende avgasser) , eller DB-drivstoff (lav styrke/dårlige mekaniske egenskaper), har det i lengre tid funnet sted en utvikling med hensyn til alternative drivstoffsystemer med høyenergikom-ponenter som brenner uten røkavgivelse og som omfatter følgende: Energibærere: Nitraminforbindelser, f.eks. oktogen,
heksogen, nitroguanidin, pentaerytritol-tetranitrat, tetryl, guanidinnitrat, triaminguanidinnitriat, triamintrinitro-benzen, ammoniumnitrat, o.s.v.
Inerte myknere: F.eks. glyseroltriacetat, dibutylftalat. Høyenergimyknere: F.eks. nitroglyserin (NG), butantrioltrinitrat (BTTN), trimetyloletantrinitrat (TMETN), dietylenglykoldinitrat (DEGDN), bis-dinitropropylformal/acetal (BDNPF/A),
o.s.v.
Inerte bindings- F.eks. polyester-polyuretanelastomerer, systemer: polyeter-polyuretanelastomerer, polybuta-dien-polyuretanelastomerer, o.s.v.
Den praktiske anvendbarhet av ovennevnte drivstoffsystemer, særlig dem som inneholder nitramin, har hittil mislykkes som et resultat av den utilstrekkelige avbrenningshastighet og den usedvanlig høye trykkeksponent. Trykkeksponentene er et mål for forandringen i avbrenningshastigheten som en funksjon av systemtrykket i henhold til formelen r=a*p<n>(hvori r = avbrenningshastigheten, p = systemtrykket, a = konstant). En reduksjon i trykkeksponenten ble konstatert i tilfellet med DB-drivstoff med nitramininnhold under 50 % og inerte polyuretan-bindemidler, såvel som med tilsetningsstoffer sammensatt av tungmetallsalter og karbon-black. Avbrenningshastigheten forble imidlertid lav. Som et resultat av de ufordelaktige mekaniske egenskaper og den dårlige termoplastiske bearbeidbarhet, er de forskjellige egenskaper så ufordelaktige at disse drivstoff ikke har vært anvendt i praksis.
Det man ønsker er en svært lav trykkeksponent, slik at der ved ethvert systemtrykk er en identisk og høy avbrenningshastighet.
Når man anvender inerte bindemiddelsystemer har avbrennings-modererende tilsetningsstoffer ingen betydelig innvirkning på trykkeksponenten. I den senere tid har man forsøkt å erstatte de inerte bindemiddelsystemer (f.eks. polyester-polyuretaner) med bindemiddelsystemer inneholdende azidgrupper, som fører til en styrkeøkning. Disse bindemidler har en polyeterlignende eller polyesterlignende kjedestruktur inneholdende energirike azidgrupper i sidekjeden. Et eksempel på et azidgruppeinneholdende bindemiddel er et glysidylazidodiol med følgende strukturenhet:
som kan herdes med di- eller triisocyanater (f.eks. heksa-metolendiisocyanat) til elastomerer (GAP). Da GAP har en positiv dannelsesentalpi, har faste drivstoff med dette bindemiddel større styrkeegenskaper enn de med inerte bindemiddelsystemer. Som i tilfellet med standard blandinger med inerte bindemidler, er trykkeksponenten for denne drivstoff-blanding imidlertid altfor høy (n>0,8).
Det er en oppgave for den foreliggende oppfinnelse å foreslå kraftige faste drivstoff med positive avbrenningsegenskaper.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse løser man dette ved hjelp av et drivstoff som omfatter høyenergi-nitraminforbindelser i mengder på fra 50 til 90 vekt%, et høyenergi-azidgruppeinneholdende bindemiddelsystem av polymerer og myknere i mengder fra 8 til 50 vekt%, og tungmetallkatalysatorer i form av bly, tinn eller kobberforbindelser i konsentrasjoner på 0,5 til 10 vekt%.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således drivstoffblan-dinger basert på energibærere i form av nitraminer, et høyenergi-bindemiddelsystem hvori enten polymeren eller mykneren eller begge inneholder azidgrupper og avbrenningskata-lysatorer og moderatorer i form av tungmetallforbindelser. Det azidinneholdende bindemiddelsystem kan særlig omfatte a) azidpolymerer og høyenergi- og/eller inerte myknere, eller
b) inerte polymerer og azidmyknere, eller
c) azidpolymerer og azidmyknere.
Drivstoff i henhold til oppfinnelsen omfatter foretrukket 60
til 85 vekt% av faste, høyenergi-nitraminforbindelser som, ved nedbrytning ikke danner korroderende gasser og som i driv-stoffet gir avbrenning med liten eller ingen røk, d.v.s. at de har minimale eller ingen kjennetegn. Når de kombineres med foretrukket 15 til 40 vekt% azidgruppeinneholdende bindemidler og foretrukket fra 1 til 5 vekt% tungmetallkatalysatorer, oppnår man en signifikant reduksjon i trykkeksponenten (n£0,6)
Man anvender foretrukket høyenergi-nitraminforbindelser, som oktogen, heksogen, nitroguanidin, tetryl, etc.
De azidgruppeinneholdende bindemidler som anvendes i drivstoff-systemet i henhold til oppfinnelsen kan være tilstede i området fra 8 til 50 og foretrukket fra 15 til 40 vekt% og selve bindemiddelet inneholder fra 0 til maksimum 80 %, og foretrukket fra 30 til 70 vekt% mykner. I forbindelse med azidpolymerene, er det som energirike myknere mulig å anvende alle organiske salpetersyreestere eller nitroforbindelser som vanligvis anvendes i drivstoff. Som relativt stabile myknere anvendes foretrukket nitroglyserin, butantrioltrinitrat, trimetyloletantrinitrat, dietylenglykoldinitrat eller bis-dinitropropylformal/acetal.
I forbindelse med azidpolymerene og/eller azidmyknerne er det ytterligere mulig å anvende inerte myknere, slik som alkylacetater, foretrukket triacetin og/eller fosforsyre-, ftalsyre-, adipinsyre- eller sitronsyreestere, foretrukket dibutyl-, di-2-etylheksyl- og dioktylftalat, dimetyl- og dibutylglykolftalat, di-2-etylheksyl- og diisooktyladipat.
Herding til azidpolymeren med en høy elastisitet og utvidelses-evne gjennomføres foretrukket med trimere isocyanater, slik som f.eks. biuret-triheksandiisocyanat eller en kombinasjon av dimere og trimere isocyanater, idet de foretrukne dimere isocyanater er heksametylendiisocyanat, 2,4-toluendiisocyanat og isoforondiisocyanat. Ekvivalentforholdene kan variere mellom 0,4 og 1,2 NCO/OH som en funksjon av faststoffmengde-andelene. Pb-, Sn- eller Cu-forbindelsene som anvendes som katalysatorer anvendes foretrukket i form av oksyder, organiske salter (salicylater, stearater, citrater, resorcylater, o.s.v.) eller uorganiske salter, men komplekse forbindelser kan også anvendes.
Ved den oppfinneriske kombinering av azidgruppeinneholdende bindemiddelsystemer med ovennevnte tungmetallforbindelser, er der hverken en forringelse av kjemisk stabilitet eller en
mekanisk følsomhet (overfor abrasjon/slagpåvirkning).
En ytterligere reduksjon av trykkeksponenten kan gjennomføres ved tilsetning av små mengder karbon eller substanser som gir karbon ved forbrenning. Foretrukket anvendes carbon-black, aktivt karbon, karbonfibre eller grafitt, hvori mengdeandelene er mellom 0,2 og 3 vekt%, foretrukket mellom 0,5 og 1 vekt%.
Dersom man ved anvendelse legger stor vekt på den lave trykkeksponent, mens kjennetegnvirkningen er mindre viktig, er det mulig å tilsette lettmetaller, f.eks. Al som styrkeøkende tilsetningsmidler i et mengdeforhold på fra 1 til 20 vekt%, men disse har et visst primært kjennetegn.
De faste rakettdrivstoff fremstilt i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse kan anvendes i alle sivile og militære rakettsystemer. De har særlig betydning for militære kamp-systemer, slik som forsvarsraketter for artilleri, strids-vogner, luftfartøy eller skip. Til forskjell fra AP-komposittdrivstoff dannes ingen korroderende gasser, og personalet eller utskytningsstedet skades derfor ikke.
Egenskaper som oppnås for drivstoff fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse er ikke oppnådd for noen andre hittil kjente faste drivstofftyper:
- styrke som er større enn med to-base drivstoff,
- trykkeksponent n<0,6,
- avbrenningshastighet ved 100 bar: r^QQ<>9><m>m/s,
- bedre kjemisk stabilitet enn to-base drivstoff,
- viskoelastiske mekaniske egenskaper,
- meget reduserte primære og sekundære kjennetegn med en nesten røkfri avbrenning, uten tilsetning av metalliske brennstoff,
- ingen korroderende avgasser.
I den etterfølgende tabell, spalte 1, er vanlig anvendte faste drivstoff angitt, og i spaltene 2 og 3 er faste drivstoff i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse angitt med deres karakteristiske egenskaper. Den høye avbrenningshastig het og svært lave trykkeksponent for drivstoff i overensstemmelse med oppfinnelsen er særlig verdt å legge merke til.
Kurvene i fig. 1 og 2 viser avbrenningshastigheten r (mm/s) som en funksjon av systemtrykket P (bar) for det kjente drivstoff (spalte 1 i tabellen) sammenlignet med eksempler på drivstoff i henhold til den foreliggende oppfinnelse som er gitt i spaltene 2 og 3 i tabellen.
Claims (11)
1. Faste rakettdrivstoff,
karakterisert vedat de omfatter høyenergi-nitraminforbindelser i mengdeandeler på fra 5 0 til 90 vekt%, et høyenergi azidgruppeinneholdende bindemiddelsystem av polymerer og myknere i mengdeandeler fra 8 til 50 vekt% og tungmetallkatalysatorer i form av bly-, tinn- eller kobberforbindelser i konsentrasjoner fra 0,5 til 10 vekt%.
2. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1,karakterisert vedat det azidgruppeinneholdende bindemiddelsystem omfatter a) azidpolymerer og høyenergi og/eller inerte myknere, eller b) inerte polymerer og azidmyknere, eller c) azidpolymerer og azidmyknere.
3. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat nitraminforbindelsene anvendes i en mengdeandel fra 60 til 85 vekt%, det azidgruppeinneholdende bindemiddelsystem i en mengdeandel fra 15 til 40 vekt% og tungmetallkatalysatorene i en mengdeandel fra 1 til 5 vekt%.
4. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1-3,karakterisert vedat oktogen, heksogen, nitroguanidin eller tetryl anvendes alene eller i blanding som nitraminforbindelser.
5. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1-4,karakterisert vedat det azidgruppeinneholdende bindemiddelsystem inneholder fra 20 til 100 vekt% polymerer og fra 0 til 80 vekt% høyenergimyknere.
6. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 5,karakterisert vedat det azidgruppeinneholdende bindemiddelsystem inneholder fra 30 til 70 vekt% polymerer og fra 30 til 7 0 vekt% høyenergimyknere.
7. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 5 eller 6,karakterisert vedat det i forbindelse med azidpolymer som høyenergimyknere anvendes salpetersyreestere og nitroforbindelser, foretrukket NG, BTTN, TMETN, DEGDN eller BDNPF/A.
8. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1-7,karakterisert vedat det i forbindelse med azidpolymerer og/eller azidmyknere ytterligere anvendes inerte myknere i form av alkylacetater, ftalater eller adipater, såvel som sitronsyre- eller fosforsyreestere.
9. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1-8,karakterisert vedat tungmetallkatalysatorene i form av bly-, tinn- eller kobberforbindelser anvendes som oksyder, uorganiske eller organiske salter, foretrukket som salicylater, stearater, citrater og resorcylater.
10. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1-9,karakterisert vedat ytterligere synergistiske avbrenningsmoderatorer anvendes i form av karbon eller substanser som ved forbrenning danner karbon, foretrukket i form av carbon-black, karbonfibre, aktivt karbon eller grafitt, i mengdeandeler fra 0,2 til 3 vekt%.
11. Faste rakettdrivstoff som angitt i krav 1-9,karakterisert vedat metallpulvere, foretrukket aluminium, anvendes som styrkeøkende tilsetningsstoffer i konsentrasjoner fra 1 til 20 %.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3835854A DE3835854A1 (de) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Raketenfesttreibstoffe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO894163D0 NO894163D0 (no) | 1989-10-19 |
| NO894163L true NO894163L (no) | 1990-04-23 |
Family
ID=6365605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO89894163A NO894163L (no) | 1988-10-21 | 1989-10-19 | Rakett-drivmiddel. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4938813A (no) |
| EP (1) | EP0365809A3 (no) |
| JP (1) | JPH02157177A (no) |
| DE (1) | DE3835854A1 (no) |
| NO (1) | NO894163L (no) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2053832C (en) * | 1990-12-11 | 1999-09-07 | Edward H. Zeigler | Stable plasticizers for nitrocellulose/nitroguanidine-type compositions |
| US5154782A (en) * | 1991-08-15 | 1992-10-13 | Thiokol Corporation | Obscuring and nontoxic smoke compositions |
| FR2688498B1 (fr) * | 1992-03-11 | 1994-05-06 | Poudres Explosifs Ste Nale | Poudre propulsive a faible vulnerabilite sensible a l'allumage. |
| US5316600A (en) * | 1992-09-18 | 1994-05-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Energetic binder explosive |
| US5942720A (en) * | 1993-04-29 | 1999-08-24 | Cordant Technologies Inc. | Processing and curing aid for composite propellants |
| US5695216A (en) * | 1993-09-28 | 1997-12-09 | Bofors Explosives Ab | Airbag device and propellant for airbags |
| US5470408A (en) * | 1993-10-22 | 1995-11-28 | Thiokol Corporation | Use of carbon fibrils to enhance burn rate of pyrotechnics and gas generants |
| US5583315A (en) * | 1994-01-19 | 1996-12-10 | Universal Propulsion Company, Inc. | Ammonium nitrate propellants |
| US6364975B1 (en) | 1994-01-19 | 2002-04-02 | Universal Propulsion Co., Inc. | Ammonium nitrate propellants |
| US5538567A (en) * | 1994-03-18 | 1996-07-23 | Olin Corporation | Gas generating propellant |
| US5821448A (en) * | 1994-03-18 | 1998-10-13 | Oea, Inc. | Compact hybrid inflator |
| DE69523499T2 (de) * | 1994-03-18 | 2002-09-12 | Autoliv Asp Ogden | Hybride Aufblasvorrichtung mit auf schneller Druckbeaufschlagung gegründeter Strömungseinleitungsvorrichtung |
| US5553889A (en) * | 1994-03-18 | 1996-09-10 | Oea, Inc. | Hybrid inflator with rapid pressurization-based flow initiation assembly |
| US5630618A (en) * | 1994-03-18 | 1997-05-20 | Oea, Inc. | Hybrid inflator with a valve |
| US5616883A (en) * | 1994-03-18 | 1997-04-01 | Oea, Inc. | Hybrid inflator and related propellants |
| US5788275A (en) | 1994-03-18 | 1998-08-04 | Oea, Inc. | Hybrid inflator |
| US5711546A (en) * | 1994-03-18 | 1998-01-27 | Oea, Inc. | Hybrid inflator with coaxial chamber |
| US5602361A (en) * | 1994-03-18 | 1997-02-11 | Oea, Inc. | Hybrid inflator |
| DE4415255C2 (de) * | 1994-04-30 | 1997-09-04 | Fraunhofer Ges Forschung | Pyrotechnische Ladung zur Freigabe von eingeschlossenem Druckgas |
| IL115567A0 (en) * | 1994-10-25 | 1996-01-19 | Oea Inc | Compact hybrid inflator |
| CN100441550C (zh) * | 1996-07-22 | 2008-12-10 | 大赛璐化学工业株式会社 | 用于气囊的产气剂 |
| JP2770018B1 (ja) * | 1997-11-26 | 1998-06-25 | 旭化成工業株式会社 | ヘキサニトロヘキサアザイソウルチタン組成物及び該組成物を配合して成る高性能火薬組成物 |
| DE19821010C1 (de) * | 1998-05-11 | 1999-10-28 | Bayern Chemie Gmbh Flugchemie | Gasgenerator-Festtreibstoff und dessen Verwendung |
| US6066213A (en) * | 1998-09-18 | 2000-05-23 | Atlantic Research Corporation | Minimum smoke propellant composition |
| US6126763A (en) * | 1998-12-01 | 2000-10-03 | Atlantic Research Corporation | Minimum smoke propellant composition |
| US6156137A (en) * | 1999-11-05 | 2000-12-05 | Atlantic Research Corporation | Gas generative compositions |
| DE102010044344A1 (de) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Rheinmetall Waffe Munition Gmbh | Kunststoffgebundene Sprengstoffformulierung |
| JP5987446B2 (ja) * | 2012-04-23 | 2016-09-07 | 日油株式会社 | トリプルベース発射薬組成物 |
| FR3027598B1 (fr) | 2014-10-28 | 2018-05-04 | Arianegroup Sas | Produit pyrotechnique composite avec charges d'adn et de rdx dans un liant de type pag et sa preparation |
| CN112500253B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-04-12 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种温敏时变高能固体推进剂 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3870578A (en) * | 1962-07-24 | 1975-03-11 | Us Army | Polyurethane propellant |
| US3844855A (en) * | 1966-10-19 | 1974-10-29 | Dow Chemical Co | Solid composite propellant with autocondensation product of triaminoguanidinium azide as binder |
| US3883374A (en) * | 1969-08-20 | 1975-05-13 | Us Navy | Double-base propellant containing organic azide |
| US4263071A (en) * | 1974-07-19 | 1981-04-21 | United Technologies Corporation | Additive for reducing combustion instability in composite solid propellants |
| US4288262A (en) * | 1978-03-30 | 1981-09-08 | Rockwell International Corporation | Gun propellants containing polyglycidyl azide polymer |
| US4655859A (en) * | 1980-05-21 | 1987-04-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Azido-based propellants |
| DE3033519A1 (de) * | 1980-09-05 | 1982-04-29 | Hercules Inc., 19899 Wilmington, Del. | Rauchloses, vernetztes zweikomponenten-treibmittel und verfahren zu seiner herstellung |
| US4405762A (en) * | 1981-12-07 | 1983-09-20 | Hercules Incorporated | Preparation of hydroxy-terminated poly(3,3-bisazidomethyloxetanes) |
| US4379903A (en) * | 1982-03-01 | 1983-04-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Propellant binders cure catalyst |
| US4450110A (en) * | 1983-03-24 | 1984-05-22 | Hercules Incorporated | Azido nitramine |
| US4689097A (en) * | 1983-08-22 | 1987-08-25 | Hercules Incorporated | Co-oxidizers in solid crosslinked double base propellants (U) |
| US4601344A (en) * | 1983-09-29 | 1986-07-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Pyrotechnic fire extinguishing method |
| US4707199A (en) * | 1983-10-17 | 1987-11-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Non nitroglycerin-containing composite-modified double-base propellant |
| US4726919A (en) * | 1985-05-06 | 1988-02-23 | Morton Thiokol, Inc. | Method of preparing a non-feathering nitramine propellant |
-
1988
- 1988-10-21 DE DE3835854A patent/DE3835854A1/de active Granted
-
1989
- 1989-09-12 EP EP89116826A patent/EP0365809A3/de not_active Withdrawn
- 1989-10-19 NO NO89894163A patent/NO894163L/no unknown
- 1989-10-19 JP JP1270487A patent/JPH02157177A/ja active Pending
- 1989-10-23 US US07/424,909 patent/US4938813A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0365809A2 (de) | 1990-05-02 |
| DE3835854A1 (de) | 1990-05-23 |
| JPH02157177A (ja) | 1990-06-15 |
| NO894163D0 (no) | 1989-10-19 |
| DE3835854C2 (no) | 1990-11-08 |
| US4938813A (en) | 1990-07-03 |
| EP0365809A3 (de) | 1990-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO894163L (no) | Rakett-drivmiddel. | |
| JP3370118B2 (ja) | 安定な固体ロケット推進薬組成物 | |
| US6059906A (en) | Methods for preparing age-stabilized propellant compositions | |
| US6613168B2 (en) | High energy propellant with reduced pollution | |
| US4216039A (en) | Smokeless propellant compositions having polyester or polybutadiene binder system crosslinked with nitrocellulose | |
| EP0960083B1 (de) | Treibladungspulver für rohrwaffen | |
| Silva et al. | Green propellants: oxidizers | |
| CA2344232C (en) | Castable double base solid rocket propellant containing ballistic modifier pasted in an inert polymer | |
| US4689097A (en) | Co-oxidizers in solid crosslinked double base propellants (U) | |
| US6364975B1 (en) | Ammonium nitrate propellants | |
| WO1998023558A1 (en) | Ammonium nitrate propellants with molecular sieve | |
| US5798481A (en) | High energy TNAZ, nitrocellulose gun propellant | |
| US3878003A (en) | Composite double base propellant with HMX oxidizer | |
| US3732131A (en) | Gun propellant containing nitroplasticized nitrocellulose and triaminoguanidine nitrate | |
| US6790299B2 (en) | Minimum signature propellant | |
| CN114196454B (zh) | 一种含高氮化合物的固体燃料 | |
| US3943209A (en) | High volumetric energy smokeless solid rocket propellant | |
| Singh et al. | Studies on low vulnerability gun propellants based on conventional binders and energetic plasticizers | |
| KR102633762B1 (ko) | 구아닐유리아 디나이트라마이드를 포함하는 둔감성 무연 고체 추진제 조성물 | |
| KR20160107618A (ko) | 로켓 플룸의 적외선 신호를 감소시키기 위한 고체 추진제 조성물 | |
| CZ35772U1 (cs) | Heterogenní litý propelent do záchranných systémů | |
| JPH07508B2 (ja) | ダクテッドロケットエンジン用ガス発生剤 |