RU2167137C2 - Ballistite fuel - Google Patents
Ballistite fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167137C2 RU2167137C2 RU99114215A RU99114215A RU2167137C2 RU 2167137 C2 RU2167137 C2 RU 2167137C2 RU 99114215 A RU99114215 A RU 99114215A RU 99114215 A RU99114215 A RU 99114215A RU 2167137 C2 RU2167137 C2 RU 2167137C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- nitramines
- fuel
- stabilizer
- lead
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к классу твердых топлив баллиститного типа, предназначенных для использования в системах различного назначения с малым временем работы и обладающих улучшенными характеристиками горения: высокой скоростью и низкой зависимостью от давления и температуры. The invention relates to a class of ballistic solid fuels intended for use in systems for various purposes with a short operating time and having improved combustion characteristics: high speed and low dependence on pressure and temperature.
Известны топлива с улучшенными характеристиками горения: патенты N 3989776, МКИ C 06 B 21/00 от 2.11.76 г. N 3954553, МКИ C 06 B 25/26 от 4.05.76 г. N 4025370, МКИ C 06 B 25/25 от 5.07.77 г. N 3813458, МКИ C 06 B 21/02 от 28.05.74 г. - США; N 1605437, МКИ C 06 B от 25.11.75 г. - Франция; N 2754855, МКИ C 06 D 5/00 от 4.09.80 г. - ФРГ; N 2121470, МКИ C 06 B 25/22 от 10.11.98 г. - РФ. Обеспечение высоких баллистических характеристик в указанных топливах достигается различными рецептурными и технологическими приемами, например, совместным использованием свинцово-медных солей органических одноосновных кислот ( N 3989776, 3954533 США), вводом в состав топлива газогенерирующих добавок (N 4025370 США), использованием теплопроводящих элементов из серебра и меди (N 3813458 США), путем регулирования содержания азота в нитроцеллюлозе (п. N 1605437 Франция), модификацией используемого катализатора методом химического или физического осаждения (N 2754855 ФРГ), а также за счет введения N,N'- динитропиперазина и модификаторов скорости горения оксидов свинца, кобальта и титана (N 2121470 РФ). Known fuels with improved combustion characteristics: patents N 3989776, MKI C 06 B 21/00 from 2.11.76, N 3954553, MKI C 06 B 25/26 from 05/04/76, N 4025370, MKI C 06 B 25/25 dated 5.07.77, N 3813458, MKI C 06 B 21/02 of 05/28/74, the United States; N 1605437, MKI C 06 B dated 11.25.75 - France; N 2754855, MKI C 06 D 5/00 from 09/04/80 - Germany; N 2121470, MKI C 06 B 25/22 from 10.11.98 - the Russian Federation. The provision of high ballistic characteristics in these fuels is achieved by various prescription and technological methods, for example, the joint use of lead-copper salts of organic monobasic acids (N 3989776, 3954533 USA), the introduction of gas-generating additives into the fuel composition (N 4025370 USA), using heat-conducting silver elements and copper (N 3813458 USA), by regulating the nitrogen content in nitrocellulose (p. N 1605437 France), modification of the used catalyst by chemical or physical deposition ( N 2754855 Germany), as well as due to the introduction of N, N'-dinitropiperazine and combustion rate modifiers of lead, cobalt and titanium oxides (N 2121470 of the Russian Federation).
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения по совокупности существенных признаков является состав топлива по патенту РФ N 2121470, выбранный в качестве прототипа. Недостатком топлива по указанному патенту является низкий уровень скорости горения 6,5-7,5 мм/с при P=40 кгс/см2. Общими признаками заявляемого изобретения с прототипом является наличие основных компонентов: нитроцеллюлозы, нитроглицерина, стабилизатора химической стойкости, циклических нитраминов, технологической добавки и стабилизаторов горения.The closest analogue of the claimed invention in terms of essential features is the composition of the fuel according to the patent of the Russian Federation N 2121470, selected as a prototype. The disadvantage of fuel according to this patent is a low level of burning rate of 6.5-7.5 mm / s at P = 40 kgf / cm 2 . Common features of the claimed invention with the prototype is the presence of the main components: nitrocellulose, nitroglycerin, a stabilizer of chemical resistance, cyclic nitramines, technological additives and combustion stabilizers.
Задачей изобретения является создание топлива с улучшенными характеристиками горения, высоким уровнем и низкой зависимостью скорости горения от температуры и давлений (скорость горения при P=100 кгс/см2 и T=20oC - 28-30 мм/с, область давления 40 - 600 кгс/см2).The objective of the invention is to provide fuel with improved combustion characteristics, a high level and low dependence of the burning rate on temperature and pressure (burning rate at P = 100 kgf / cm 2 and T = 20 o C - 28-30 mm / s, pressure range 40 - 600 kgf / cm 2 ).
Поставленная задача решается путем создания топлива, включающего нитроцеллюлозу, нитроглицерин, циклические нитрамины, например, октоген или гексоген, стабилизатор химической стойкости - централит N 2, дифениламин, технологические добавки - индустриальное масло, стеарат цинка, фторопласт, стабилизатор горения, диоксид титана или карбонат кальция, отличающегося от прототипа тем, что содержит один или несколько компонентов, выбранных из группы линейных нитраминов, таких как 2,4-динитразапептан, 2,4-динитразагексан, 2,5-динитразагептан, а также модификаторы горения, в качестве которых используются оксиды свинца и меди и технический углерод, при следующем cooтношении компонентов, мас.%:
Нитроглицерин - 20,0-33,1
Стабилизатор химической стойкости - 1,0-2,0
Один или несколько компонентов, выбранных из группы линейных нитраминов, таких как 2,4-динитразапентан, 2,4-динитразагексан, 2,5-динитразагептан - 3,0-10,0
Циклические нитрамины - 10,0-17,0
Технический углерод - 0,8-2,5
Технологические добавки - 0,4-3,0
Оксид меди - 0,5-5,0
Оксид свинца (II, IV) - 0,5-5,0
Стабилизатор горения - 0,5-2,5
Нитроцеллюлоза - Остальное
В таблице приведены примеры патентуемого топлива обр. 1- 3 (обр. 4-5 выходят за пределы заявляемого объекта.).The problem is solved by creating fuels, including nitrocellulose, nitroglycerin, cyclic nitramines, for example, octogen or hexogen, a chemical stability stabilizer - centralit N 2, diphenylamine, technological additives - industrial oil, zinc stearate, fluoroplast, a combustion stabilizer, titanium dioxide or calcium carbonate , different from the prototype in that it contains one or more components selected from the group of linear nitramines, such as 2,4-dinitrazapeptane, 2,4-dinitrazasexane, 2,5-dinitrazaseptane, and combustion modifiers, which are used as lead and copper oxides and carbon black, in the following ratio of components, wt.%:
Nitroglycerin - 20.0-33.1
Chemical stability stabilizer - 1.0-2.0
One or more components selected from the group of linear nitramines, such as 2,4-dinitrazapentane, 2,4-dinitrazazhexane, 2,5-dinitrazazeptan - 3.0-10.0
Cyclic Nitramines - 10.0-17.0
Carbon black - 0.8-2.5
Technological additives - 0.4-3.0
Copper oxide - 0.5-5.0
Lead (II, IV) oxide - 0.5-5.0
Combustion stabilizer - 0.5-2.5
Nitrocellulose - Else
The table shows examples of patentable fuel arr. 1-3 (sample 4-5 go beyond the scope of the claimed object.).
На фиг. 1-2 представлены характеристики горения в виде кривых U(P) в координатах: скорость горения, U, мм/с - давление; P, кгс/см2, в области давлений до 600 кгс/см2 и в диапазоне температур ±50oC.In FIG. 1-2, the combustion characteristics are presented in the form of U (P) curves in the coordinates: burning rate, U, mm / s - pressure; P, kgf / cm 2 , in the pressure range up to 600 kgf / cm 2 and in the temperature range ± 50 o C.
Введение в состав топлива линейных нитраминов, применяемых отдельно или в смеси, являющихся активными пластификаторами нитроцеллюлозы, обеспечивает улучшение характеристик горения, во-первых, за счет высокой гомогенности структуры топлива, и, во- вторых, за счет дополнительного образования развитого углеродистого каркаса, препятствующего агломерации катализатора горения. В качестве последнего в предлагаемом изобретении используются оксиды свинца и меди, высокая эффективность которых достигается их модификацией путем химического осаждения на волокна нитроцеллюлозы. The introduction into the fuel composition of linear nitramines, used separately or in a mixture, which are active plasticizers of nitrocellulose, provides improved combustion characteristics, firstly, due to the high homogeneity of the fuel structure, and secondly, due to the additional formation of a developed carbon skeleton that prevents agglomeration combustion catalyst. As the latter, the present invention uses lead and copper oxides, the high efficiency of which is achieved by their modification by chemical deposition on nitrocellulose fibers.
Получение оксидов свинца и меди заключается в использовании различных химических соединений, содержащих искомый металл, с осуществлением химической реакции, целевым продуктом которой является требуемый оксид. Реакция осуществляется в среде водной взвеси нитроцеллюлозы, на волокна которой происходит равномерное осаждение синтезируемого оксида металла в виде высокодисперсного порошка. The production of lead and copper oxides consists in the use of various chemical compounds containing the desired metal, with the implementation of a chemical reaction, the target product of which is the desired oxide. The reaction is carried out in an aqueous suspension of nitrocellulose, on the fibers of which there is a uniform deposition of the synthesized metal oxide in the form of a fine powder.
Пример 1. Получение оксида меди. Example 1. Obtaining copper oxide.
Осаждение оксида меди на волокна нитроцеллюлозы (НЦ) осуществляется следующим образом: в водную взвесь НЦ, взятую в соотношении НЦ: вода не менее 1:18 (вес.ч.), нагретую до T=80-105oC, при интенсивном перемешивании добавляется ацетат меди, в результате гидролитического распада которого поучается оксид меди.The deposition of copper oxide on the fibers of nitrocellulose (SC) is carried out as follows: in an aqueous suspension of SC, taken in the ratio of SC: water is not less than 1:18 (parts by weight), heated to T = 80-105 o C, is added with vigorous stirring copper acetate, as a result of hydrolytic decomposition of which copper oxide is learned.
Пример 2. Получение оксидов свинца. Example 2. Obtaining lead oxides.
Получение оксидов свинца осуществляется путем проведения реакции окисления ацетата или нитрата свинца в водной взвеси НЦ при перемешивании и температуре 60-80oC. В качестве окислителя используется, например, гипохлорит кальция или натрия.Obtaining lead oxides is carried out by carrying out the oxidation reaction of lead acetate or nitrate in an aqueous suspension of SC with stirring and a temperature of 60-80 o C. As an oxidizing agent, for example, calcium or sodium hypochlorite is used.
Полученный продукт (НЦ с осажденным оксидом металла) далее используется для приготовления топливных композиций, изготовление и переработка которых осуществляется по принятой технологии баллиститных топлив. The resulting product (SC with precipitated metal oxide) is then used to prepare fuel compositions, the manufacture and processing of which is carried out according to the adopted technology of ballistic fuels.
Введение в состав топлива технического углерода приводит к увеличению эффективности действия катализаторов горения: резко возрастает скорость горения топлива и достигается уменьшение зависимости U(P) в широкой области давлений. The introduction of carbon black into the fuel composition leads to an increase in the efficiency of combustion catalysts: the fuel combustion rate increases sharply and a decrease in the dependence U (P) in a wide pressure range is achieved.
Энергоемкость топлива обеспечивается использованием циклических нитраминов, таких как октоген или гексоген. The energy intensity of the fuel is provided by the use of cyclic nitramines, such as octogen or hexogen.
Предлагаемое топливо благодаря указанному сочетанию компонентов и модификации катализатора горения обладает улучшенными характеристиками горения. Скорость горения топлива составляет 28-35 мм/с при низкой зависимости U(P) как от давления, как и от температуры в широком диапазоне давлений (до 600 кгс/см2) и температур (±50oC).The proposed fuel due to the specified combination of components and modifications of the combustion catalyst has improved combustion characteristics. The fuel burning rate is 28-35 mm / s with a low dependence of U (P) on both pressure and temperature over a wide range of pressures (up to 600 kgf / cm 2 ) and temperatures (± 50 o C).
Claims (2)
Нитроглицерин - 20,0 - 33,1
Стабилизатор химической стойкости - 1,0 - 2,0
Один или несколько компонентов, выбранных из группы линейных нитраминов, таких как: 2,4-динитразапентан, 2,4-динитразагексан, 2,5-динитразагептан - 3,0 - 10,0
Циклические нитрамины - 10,0 - 17,0
Технический углерод - 0,8 - 2,5
Технологические добавки - 0,4 - 3,0
Оксид меди - 0,5 - 5,0
Оксид свинца (II, IV) - 0,5 - 5,0
Стабилизатор горения - 0,5 - 2,5
Нитроцеллюлоза - Остальное
2. Топливо по п.1, отличающееся тем, что оксиды свинца и меди получают методом химического осаждения на волокна нитроцеллюлозы.1. Ballistic fuel, including nitrocellulose, nitroglycerin, cyclic nitramines, a stabilizer of chemical resistance, technological additives, a combustion stabilizer, characterized in that it contains one or more components selected from the group of linear nitramines, such as 2,4-dinitrazapentane, 2, 4-dinitrazagexane, 2,5-dinitrazageptane, combustion modifiers — lead and copper oxides and carbon black, in the following ratio, wt. %:
Nitroglycerin - 20.0 - 33.1
Chemical stability stabilizer - 1.0 - 2.0
One or more components selected from the group of linear nitramines, such as: 2,4-dinitrazapentane, 2,4-dinitrazazhexane, 2,5-dinitrazazeptan - 3.0 - 10.0
Cyclic nitramines - 10.0 - 17.0
Carbon black - 0.8 - 2.5
Technological additives - 0.4 - 3.0
Copper oxide - 0.5 - 5.0
Lead (II, IV) oxide - 0.5 - 5.0
Combustion stabilizer - 0.5 - 2.5
Nitrocellulose - Else
2. The fuel according to claim 1, characterized in that the lead and copper oxides are obtained by chemical deposition on nitrocellulose fibers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114215A RU2167137C2 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Ballistite fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114215A RU2167137C2 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Ballistite fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99114215A RU99114215A (en) | 2001-04-10 |
| RU2167137C2 true RU2167137C2 (en) | 2001-05-20 |
Family
ID=20222067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99114215A RU2167137C2 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Ballistite fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167137C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2850376A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-07-30 | Saint Louis Inst | Propulsive composition, useful for projectiles or solid propellents, comprises energizing compound(s) and plastifier composition containing 2,4-dinitro-2,4-diazahexane |
| RU2636087C1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-11-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Double-based solid fuel |
-
1999
- 1999-06-29 RU RU99114215A patent/RU2167137C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2850376A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-07-30 | Saint Louis Inst | Propulsive composition, useful for projectiles or solid propellents, comprises energizing compound(s) and plastifier composition containing 2,4-dinitro-2,4-diazahexane |
| RU2636087C1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-11-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Double-based solid fuel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4268450A (en) | Energetic hydroxy-terminated azido polymer | |
| DE4435524A1 (en) | Solid fuel based on phase-stabilized ammonium nitrate | |
| US5741998A (en) | Propellant formulations based on dinitramide salts and energetic binders | |
| DE69220200T2 (en) | Chlorine-free rocket fuel | |
| US3362859A (en) | Gas-generating compositions and their preparation | |
| Liu et al. | Application of 3D energetic metal-organic frameworks containing Cu as the combustion catalyst to composite solid propellant | |
| US3356547A (en) | Water-in-oil explosive emulsion containing organic nitro compound and solid explosive adjuvant | |
| Qiao et al. | Decreasing the hygroscopicity of ammonium dinitramide (ADN) through cocrystallization | |
| US4234363A (en) | Solid propellant hydrogen generator | |
| RU2167137C2 (en) | Ballistite fuel | |
| US3046168A (en) | Chemically produced colored smokes | |
| US4238254A (en) | Pyrotechnic smoke charge containing guanidine nitrate | |
| DE19730872A1 (en) | Propellant useful in munitions and gas generator | |
| US3953259A (en) | Pressure exponent suppressants | |
| Raman et al. | Ballistic Modification of RDX‐Based CMDB Propellants | |
| US3793100A (en) | Igniter composition comprising a perchlorate and potassium hexacyano cobaltate iii | |
| JP3641343B2 (en) | Gas generator composition for low residue airbag | |
| CN113501831B (en) | 5-aminotetrazole zinc complex, and synthesis method and application thereof | |
| CN114315489B (en) | Synthesis method of heat-resistant energy-containing material azide 5-aminotetrazole zinc energy-containing complex | |
| RU2214848C1 (en) | Aerosol-generating energetic polymeric composite for system of volume fire extinguishing | |
| US3791893A (en) | Fast burning double-base propellant | |
| RU2090545C1 (en) | Solid fuel | |
| WO2010022831A1 (en) | Explosive | |
| RU2175957C1 (en) | Ballistite fuel | |
| NL194727C (en) | Nitrogen-based propellant composition. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180630 |