RU2215721C2 - Method of inhibiting inserted solid-propellant charge - Google Patents
Method of inhibiting inserted solid-propellant charge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215721C2 RU2215721C2 RU2001134006A RU2001134006A RU2215721C2 RU 2215721 C2 RU2215721 C2 RU 2215721C2 RU 2001134006 A RU2001134006 A RU 2001134006A RU 2001134006 A RU2001134006 A RU 2001134006A RU 2215721 C2 RU2215721 C2 RU 2215721C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- polymerization
- mold
- armor
- armored
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению ракетной техники, в частности касается способа бронирования зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) методом заливки бронесоставами, имеющими полимеризационную усадку. The invention relates to the manufacture of rocket technology, in particular, relates to a method for booking charges of solid rocket fuel (TRT) by pouring armored vehicles having polymerization shrinkage.
Одним из известных способов бронирования вкладных зарядов ТРТ является метод заливки, заключающийся в установке бронируемого заряда в форму и в заливке зазора между зарядом и формой жидким бронесоставом, в полимеризации бронесостава и извлечении забронированного заряда из формы. One of the well-known methods of booking TRT plug-in charges is the filling method, which consists in installing the armored charge in the mold and filling the gap between the charge and the form with liquid armored personnel, polymerizing the armored personnel and removing the reserved charge from the mold.
Достоинством метода является возможность одновременного бронирования торцевой и боковой поверхностей заряда. Полимеризацию бронесостава при бронировании зарядов методом заливки производят либо при комнатной 15-30oС, либо при повышенной 60-90oС температурах. При этом заливочную форму с изделием помещают в полимеризационную термокамеру полностью. Качество бронепокрытия получается, как правило, удовлетворительное при работе на многих известных композициях (бронесоставы на основе эпоксидных смол, полиуретанов, полисульфидов и других соединений), обладающих малой полимеризационной усадкой (менее 4,0%).The advantage of the method is the possibility of simultaneously booking the end and side surfaces of the charge. The polymerization of the armor during the booking of charges by pouring is carried out either at room temperature of 15-30 o C, or at elevated temperatures of 60-90 o C. In this case, the casting mold with the product is placed in the polymerization heat chamber completely. The quality of the armor coating is obtained, as a rule, satisfactory when working on many well-known compositions (armor based on epoxy resins, polyurethanes, polysulfides and other compounds) with low polymerization shrinkage (less than 4.0%).
Однако общепринятый способ полимеризации бронесостава при бронировании методом заливки не обеспечивает высокое качество при использовании бронесоставов, обладающих большой полимеризационной усадкой (доходящей до 10%), в частности акрилатных бронесоставов, например бронесоставов, содержащих метилметакрилат и бутилметакрилат, нашедших благодаря высокой защитной способности и чистоте продуктов их разложения широкое применение для бронирования малогабаритных зарядов к различным ПАД и ГГ. Большая полимеризационная усадка приводит к образованию дефектов в бронепокрытии в виде отслоений от топлива, усадочных углублений, неровностей и даже трещин. При работах, проведенных авторами, установлено, что вид усадочных дефектов зависит от режима полимеризации. При повышенной температуре полимеризации 60-90oС усадочные напряжения приводят в некоторых участках к отрыву бронепокрытия от шашки ТРТ и образованию локальных непроклеев на границе порох-бронепокрытие в результате большей скорости полимеризации бронесостава на границе с нагретой формой по сравнению со скоростью полимеризации на границе с порохом. При нормальной температуре отверждения 15-30oС на наружной поверхности бронепокрытия образуются различного рода извилины, вмятины, раковины и другие дефекты вследствие неравномерной усадки бронесостава. Наиболее выраженные усадочные дефекты на бронепокрытии проявляются на конусных зарядах, имеющих неодинаковую толщину бокового бронепокрытия у верхнего и нижнего торца, и на зарядах с большой толщиной бокового бронепокрытия.However, the generally accepted method for the polymerization of an armored composition during reservation by casting does not provide high quality when using armored compounds having a large polymerization shrinkage (reaching up to 10%), in particular acrylate armored compounds, for example, armored compounds containing methyl methacrylate and butyl methacrylate, which found their high protective ability and purity of products decomposition is widely used for booking small-sized charges for various PAD and GG. Large polymerization shrinkage leads to the formation of defects in the armor coating in the form of detachments from the fuel, shrinkage recesses, bumps and even cracks. In the work carried out by the authors, it was found that the type of shrinkage defects depends on the polymerization mode. At an increased polymerization temperature of 60-90 o C, shrinkage stresses in some areas lead to the separation of the armor coating from the TPT checker and the formation of local glue at the gunpowder-armor coating interface as a result of the higher rate of polymerization of the armor at the border with the heated form compared to the polymerization rate at the border with gunpowder . At a normal curing temperature of 15-30 o C on the outer surface of the armor coating various kinds of convolutions, dents, shells and other defects are formed due to the uneven shrinkage of the armor. The most pronounced shrinkage defects on the armor plating are manifested on cone charges having unequal thickness of the side armor plating at the upper and lower ends, and on charges with a large thickness of the side plating.
Известен способ, используемый в мировой практике для получения блочного полиметилметакрилата, путем полимеризации метилметакрилата в присутствии инициаторов в закрытой форме, а также получение стержней и трубок блочной полимеризацией метилметакрилата по патенту США 2057674. Усадка полимеризующегося метилметакрилата компенсируется за счет непрерывной подачи форполимера под давлением в верхней части трубок. Давление создается азотом, сжатым до 12-20 кгс/см2. Недостатком этого способа является необходимость создания специальных условий, в частности наличие избыточного давления углекислого газа или азота (до 12-20 кгс/см2) со всеми вытекающими отсюда последствиями. В первую очередь, это необходимость герметизации форм для заливки и термостатов, снабжение производства углекислым газом или азотом, постоянный контроль за установкой полимеризации.A known method used in world practice to obtain block polymethyl methacrylate by polymerization of methyl methacrylate in the presence of initiators in a closed form, as well as the preparation of rods and tubes by block polymerization of methyl methacrylate according to US patent 2057674. Shrinkage of polymerizable methyl methacrylate is compensated by the continuous supply of prepolymer under pressure in the upper part tubes. The pressure is created by nitrogen, compressed to 12-20 kgf / cm 2 . The disadvantage of this method is the need to create special conditions, in particular the presence of excess pressure of carbon dioxide or nitrogen (up to 12-20 kgf / cm 2 ) with all the ensuing consequences. First of all, it is the need to seal casting molds and thermostats, supply production with carbon dioxide or nitrogen, and constantly monitor the polymerization unit.
Наиболее близким по технической сущности является способ бронирования вкладного заряда ТРТ заливкой с использованием различных форм (Краткий энциклопедический словарь "Энергетические конденсированные системы", под ред. Б. П. Жукова, М., "Янус-К", 2000, стр.263) - прототип. По данному методу бронирования требуется обогрев специальных форм, ограниченных по габаритам, и производится одновременная парка (полимеризация) бронесостава, но этот способ пригоден для бронирования зарядов составами с малой полимеризационной усадкой. А для зарядов, бронируемых акрилатными бронесоставами, обладающими полимеризационной усадкой до 10% и более, данный способ не приемлем, так как в форме ограниченных размеров невозможно получить качественное бронепокрытие из-за образования усадочных дефектов. The closest in technical essence is the method of booking the TRT deposit charge by filling using various forms (Brief Encyclopedic Dictionary "Energy Condensed Systems", edited by B. P. Zhukov, M., "Janus-K", 2000, p. 263) - prototype. This reservation method requires heating of special forms, limited in size, and a simultaneous fleet (polymerization) of armored personnel is produced, but this method is suitable for booking charges with compounds with low polymerization shrinkage. And for charges armored with acrylate armor with polymerization shrinkage of up to 10% or more, this method is not acceptable, since it is impossible to obtain high-quality armor plating in the form of limited dimensions due to the formation of shrinkage defects.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа бронирования зарядов ТРТ методом заливки в обычных условиях, позволяющего обеспечить высокое качество акрилатного бронепокрытия при использовании акрилатных бронесоставов, обладающих высокой полимеризационной усадкой. An object of the present invention is to develop a method for booking TRT charges by pouring under normal conditions, which allows to ensure high quality acrylate armor plating when using acrylate armor compounds with high polymerization shrinkage.
Поставленная задача качественного бронирования зарядов ТРТ методом заливки решается следующим образом: заряд твердого ракетного топлива помещают в вертикально установленную форму и заливают сверху в зазор между бронируемым зарядом и формой бронесостав с избытком, компенсирующим усадку при его полимеризации, погружают форму в термокамеру для полимеризации бронесостава при температуре 60-90oС, при этом полимеризацию бронесостава ведут последовательно слоями по высоте заряда, начиная с нижней части, путем постепенного ввода формы в термокамеру с поддержанием температуры воздуха над торцевой поверхностью формы, находящейся вне термокамеры, 25-35oС, затем осуществляют охлаждение до нормальной температуры и распрессовку бронированного заряда из формы.The task of high-quality booking of TRT charges by the filling method is solved as follows: the charge of solid rocket fuel is placed in a vertically installed form and poured from above into the gap between the armored charge and the shape of the armor composition with excess compensating for shrinkage during its polymerization, immersed in a heat chamber for polymerization of the armored composition at temperature 60-90 o C, the polymerization bronesostava are sequentially layers of charge adjustment, starting from the bottom, by a gradual entry forms in ter okameru maintaining the air temperature above the end surface shape that is outside the heat chamber, 25-35 o C, cooling is then carried out to normal temperature and breakup armored charge from the mold.
Таким образом, полимеризацию проводят послойно, начиная с нижней части, для чего форму с зарядом, залитым акрилатным бронесоставом, предлагается опускать в полимеризационную термокамеру ступенчато, в два или более приемов. Thus, the polymerization is carried out in layers, starting from the bottom, for which it is proposed that the form with a charge filled with an acrylate armor composition be lowered into the polymerization heat chamber stepwise, in two or more stages.
Например, сначала форму погружают только на 1/3 ее высоты, выдерживают некоторое время, погружают еще на 1/3 высоты и т.д. Количество ступеней и величина погружения в каждый прием подбирается таким образом, чтобы скорость полимеризации бронесостава в нижней части формы в течение всего процесса полимеризации была выше, чем в остальных частях. В этом случае усадочный объем компенсируется за счет поступления жидкого бронесостава из вышележащих слоев формы и усадочные дефекты в бронепокрытии не образуются. В верхней части формы для бронирования предлагается предусмотреть прибыльную чашу, откуда бронесостав по мере усадки поступает в зазор между бронируемым зарядом и формой. При этом температура воздуха над поверхностью бронесостава в прибыльной чаше должна быть 25-30oС. Для обеспечения высокого качества бронепокрытия необходимая глубина погружения и количество ступеней должны подбираться для каждого нового вида заряда в зависимости от его конфигурации, размеров, толщины бронепокрытия.For example, at first the form is immersed only at 1/3 of its height, can withstand some time, immersed at another 1/3 of the height, etc. The number of steps and the amount of immersion in each method is selected so that the rate of polymerization of the armor in the lower part of the mold during the entire polymerization process is higher than in other parts. In this case, the shrink volume is compensated by the arrival of liquid armor from the overlying form layers and shrink defects in the armor coating are not formed. In the upper part of the reservation form, it is proposed to provide a profitable bowl, from where the armored personnel, as they shrink, enter the gap between the armored charge and the form. In this case, the air temperature above the surface of the armored personnel carrier in the profitable bowl should be 25-30 o С. To ensure high quality armor plating, the required immersion depth and the number of steps should be selected for each new type of charge depending on its configuration, size, thickness of the armor plating.
Испытание предлагаемого ступенчатого способа полимеризации бронесостава производилось при бронировании следующих бесканальных зарядов двухосновного топлива:
1. Конический заряд. Малый диаметр 81 мм, большой диаметр 87 мм, длина 175 мм, толщина бронепокрытия в верхней части 8 мм, в нижней 4 мм.The test of the proposed stepwise method of polymerization of the armored personnel was carried out when booking the following channel-free charges of dibasic fuel:
1. The conical charge. Small diameter 81 mm, large diameter 87 mm, length 175 mm, armor plating thickness at the top of 8 mm, at the
2. Цилиндрический заряд. Диаметр 131 мм, длина 461 мм, толщина бронепокрытия 4 мм. 2. The cylindrical charge. Diameter 131 mm, length 461 mm,
3. Цилиндрический заряд. Диаметр 176 мм, длина 1100 мм, толщина бронепокрытия 7 мм. 3. The cylindrical charge. Diameter 176 mm, length 1100 mm,
Бронесостав (на основе бутилметакрилата) имел усадку 9%. Необходимое количество ступеней полимеризации и глубина погружения для каждой ступени определялась экспериментально путем определения скорости полимеризации бронесостава на различных уровнях по высоте заряда (в нижней, средней и верхней частях форм) и подбором режима, обеспечивающего более высокую скорость полимеризации в нижней части. Скорость полимеризации бронесостава определялась путем замера температуры бронесостава (при полимеризации температура бронесостава повышается за счет экзотермического эффекта). Для получения хорошего качества бронепокрытия на первых двух зарядах оказался достаточным двухступенчатый режим полимеризации, а для третьего заряда трехступенчатый. The body composition (based on butyl methacrylate) had a shrinkage of 9%. The required number of stages of polymerization and the depth of immersion for each stage was determined experimentally by determining the rate of polymerization of the armor at various levels by charge height (in the lower, middle and upper parts of the molds) and by selecting a mode that provides a higher polymerization rate in the lower part. The polymerization rate of the armored personnel was determined by measuring the temperature of the armored personnel (during polymerization, the temperature of the armored personnel increases due to the exothermic effect). To obtain good quality armor plating on the first two charges, a two-stage polymerization mode was sufficient, and for a third charge a three-stage one.
На фиг. 1 показан внешний вид заряда, полученного известным методом бронирования (1б) и предлагаемым методом (1а). In FIG. 1 shows the appearance of the charge obtained by the known booking method (1b) and the proposed method (1a).
Форма с зарядом, залитая акрилатным бронесоставом, погружалась в полимеризационную термокамеру с температурой 70oС сначала на 2/3 высоты, выдерживалась 2,5-3,0 часа, затем погружалась полностью и выдерживалась еще 3,0 часа до полной полимеризации бронесостава. Температура воздуха над поверхностью бронесостава в прибыльной части была в пределах 25-35oС. Кинетика полимеризации бронесостава приведена на фиг.2.The charge form, filled with an acrylate armored composition, was immersed in a polymerization heat chamber with a temperature of 70 ° C, first at 2/3 of the height, aged 2.5-3.0 hours, then immersed completely and maintained for another 3.0 hours until the armor composition was completely polymerized. The air temperature above the surface of the armored personnel carrier in the profitable part was within 25-35 o C. The kinetics of polymerization of the armored personnel carrier is shown in figure 2.
Послойный характер полимеризации при предлагаемом способе подтвержден специальным опытом. На фиг.3 показан заряд 2, установленный на подставку 1 в гнездо 5 полимеризационного шкафа 3, обогреваемого пароводяной смесью 4. Заряд 2 в средине процесса полимеризации был извлечен из формы 6 и осмотрен на качество бронепокрытия. В нижней части заряда 2 бронепокрытие 7 было заполимеризовано полностью, в средней части 8 - гелеобразное, а в верхней части 9 - жидкое. The layered nature of the polymerization of the proposed method is confirmed by special experience. Figure 3 shows the
Из изложенного ясно, что положительный эффект от предлагаемого способа бронирования может быть получен и на любых других бронесоставах, обладающих высокой полимеризационной усадкой. From the foregoing it is clear that the positive effect of the proposed booking method can be obtained on any other armored vehicles with high polymerization shrinkage.
Необходимо отметить, при применении предлагаемого способа бронирования уменьшается внутреннее напряжение в зазорах. Известно, что в зазоре возникают большие напряжения при бронировании обычным известным методом за счет полимеризационной усадки, что может привести к снижению физической стабильности заряда. При бронировании по предлагаемому способу такой опасности нет, поскольку полимеризация идет постепенно снизу вверх без усадочных напряжений в заряде. It should be noted that when applying the proposed booking method, the internal stress in the gaps decreases. It is known that high stresses arise in the gap when booking by the conventionally known method due to polymerization shrinkage, which can lead to a decrease in the physical stability of the charge. When booking by the proposed method there is no such danger, since the polymerization proceeds gradually from the bottom up without shrinkage stresses in the charge.
Предлагаемый способ бронирования вкладных зарядов ТРТ внедрен на ФГУП "Пермский завод им. С.М. Кирова". The proposed method of booking TRT plug-in charges has been implemented at the Federal State Unitary Enterprise Perm Plant named after S.M. Kirov.
Изготовление зарядов по предлагаемому способу позволяет:
- повысить качество зарядов;
- обеспечить необходимый уровень баллистических характеристик;
- снизить трудоемкость изготовления зарядов.The manufacture of charges by the proposed method allows you to:
- improve the quality of charges;
- provide the necessary level of ballistic characteristics;
- reduce the complexity of manufacturing charges.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134006A RU2215721C2 (en) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Method of inhibiting inserted solid-propellant charge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134006A RU2215721C2 (en) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Method of inhibiting inserted solid-propellant charge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001134006A RU2001134006A (en) | 2003-08-20 |
RU2215721C2 true RU2215721C2 (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=32027123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001134006A RU2215721C2 (en) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Method of inhibiting inserted solid-propellant charge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215721C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447309C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method for armouring of ballistite solid propellant charge by edge shields |
-
2001
- 2001-12-13 RU RU2001134006A patent/RU2215721C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КРАТКИЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ "Энергетические конденсированные системы". /Под ред. Б.П. Жукова. - М.: Янус-К: 2000, с.263. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447309C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method for armouring of ballistite solid propellant charge by edge shields |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU592905B2 (en) | A lost foam casting process for the casting of metal objects | |
RU2652672C2 (en) | Monocrystalline smelting mould | |
CA2020907A1 (en) | Lined pipe and forming method and apparatus thereof | |
CN110001087A (en) | A kind of carbon fiber plate preparation facilities and method | |
RU2215721C2 (en) | Method of inhibiting inserted solid-propellant charge | |
JPS60196334A (en) | Corrosion-resistant pipe body and manufacture thereof | |
RU2388081C2 (en) | Method for hot isostatic pressing cermet rod of nuclear reactor fuel element | |
EP0388235A2 (en) | Method and apparatus for casting | |
CA2436931A1 (en) | Method for preventing warpage of gel plates during sintering | |
US1693429A (en) | Method of casting | |
CN112759494B (en) | Combined die and method for preparing casting type explosive | |
CN107617723A (en) | A kind of piano iron plate casting method | |
US5294380A (en) | Method for production of plate denture | |
SU1060294A1 (en) | Method of sand-mould casting with backpressure | |
CN109550899A (en) | Fusible pattern and counter-pressure casting combined shaping method | |
RU2456157C1 (en) | Method of producing polymer tooling for investment moulds | |
JP4078845B2 (en) | Post-processing method for castings | |
RU2261237C1 (en) | Method of armoring of a solid fuel grain for a rocket engine | |
SU1103934A1 (en) | Method of manufacturing casting moulds by vacuum shaping | |
JP6913405B1 (en) | Manufacturing method of molded product | |
JPS59104249A (en) | Casting method of hollow steel ingot and core for casting | |
KR100592634B1 (en) | method of improvement endurance for high-pressure vessel | |
CN110079192A (en) | A kind of alumina silicate heat insulation coating of foam forming machine mold and preparation method thereof | |
RU2080675C1 (en) | Process of manufacture of continuous protective ribbed coat for polymer insulators | |
SU1118475A1 (en) | Method of gas pressure die casting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150514 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191214 |