RU2258057C2 - Mixed solid rocket fuel - Google Patents

Mixed solid rocket fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2258057C2
RU2258057C2 RU2003131291/02A RU2003131291A RU2258057C2 RU 2258057 C2 RU2258057 C2 RU 2258057C2 RU 2003131291/02 A RU2003131291/02 A RU 2003131291/02A RU 2003131291 A RU2003131291 A RU 2003131291A RU 2258057 C2 RU2258057 C2 RU 2258057C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
detonation
diethylferrocene
charges
lecithin
Prior art date
Application number
RU2003131291/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003131291A (en
Inventor
Е.Г. Процун (RU)
Е.Г. Процун
Ю.В. Звонарев (RU)
Ю.В. Звонарев
Original Assignee
Процун Евгений Григорьевич
Звонарев Юрий Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Процун Евгений Григорьевич, Звонарев Юрий Владимирович filed Critical Процун Евгений Григорьевич
Priority to RU2003131291/02A priority Critical patent/RU2258057C2/en
Publication of RU2003131291A publication Critical patent/RU2003131291A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2258057C2 publication Critical patent/RU2258057C2/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: rocket fuels.
SUBSTANCE: invention provides mixed solid rocket fuel containing ammonium perchlorate, divinyl-nitrate rubber with carboxylic terminal groups, epoxide resin, plasticizer: dioctyl sebacinate and diethylferrocene, lead oxide as curing agent, lecithin, and hexogen or octogen. Fuel is destined for small-size detonation charges but preserves its operational and productive detonation safety in rockets.
EFFECT: ensured detonation of the rests of charge when approaching target and high-explosive effect of guided missiles with at least 60 mm in diameter.
1 tbl

Description

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к смесевым твердым ракетным топливам (СТРТ).The invention relates to rocket technology, namely to mixed solid rocket fuels (STRT).

Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано в ракетных топливах к малогабаритным переносным ракетным комплексам РЗРК.Most effectively, the present invention can be used in rocket fuels for small portable missile systems RZRK.

Изобретение может использоваться к ракетным зарядам СТРТ диаметром от 50 до 200 мм различного назначения - управляемым ракетам тактического и оперативно-тактического назначения типа ЗУР.The invention can be used for missile charges STRT with a diameter of 50 to 200 mm for various purposes - guided missiles for tactical and operational tactical purposes such as missiles.

Постоянно совершенствующиеся средства защиты боевой техники делают актуальным изыскание путей существенного увеличения поражающего осколочно-фугасного действия зенитных, противокорабельных, наземных и др. типов управляемых ракет.Constantly improving means of defense of military equipment make it relevant to find ways to significantly increase the damaging high-explosive fragmentation effect of anti-aircraft, anti-ship, ground, and other types of guided missiles.

Техническими решениями в этом направлении до последнего времени являются лишь модификации систем поиска, наведения на цель, некоторые конструктивные изменения боевых частей (БЧ), и эффект увеличения поражающего действия связан с оптимизацией доставки к поражаемой цели БЧ. Однако во всех случаях собственно поражающий эффект решается только за счет энергии взрыва ограниченного по массе заряда взрывчатого вещества (ВВ) в БЧ.Until recently, technical solutions in this direction are only modifications of search systems, targeting, some structural changes in warheads (warheads), and the effect of increasing the damaging effect is associated with optimizing the delivery of warheads to the target. However, in all cases, the actual damaging effect is solved only due to the explosion energy of a mass-limited explosive charge in the warhead.

Известно, что маршевый заряд топлива, например в ЗУР, полностью сгорает лишь на предельных расстояниях стрельбы. В большинстве случаев к моменту встречи с целью остается неизрасходованной такое количество топлива, которое по массе (в зависимости от встречного или догонного курса) может существенно превышать всю массу заряда БЧ (в два-три и более раз).It is known that a marching fuel charge, for example in a missile system, completely burns out only at the limiting firing distances. In most cases, by the time of the meeting with the goal, such an amount of fuel remains that it’s mass (depending on the oncoming or catch-up rate) can significantly exceed the entire mass of warhead charge (two, three or more times).

Одновременный подрыв БЧ ракеты и несгоревших остатков СТРТ мог бы значительно повысить поражающее действие ЗУР, однако осуществить вышеуказанное, например, в современных ПЗРК типа «Стингер» и «Стрела-2М», невозможно. Это обусловлено тем, что применяемые в них СТРТ [1, 2, 3] на основе перхлората аммония (ПХА) и неактивных связующих в заданных габаритах маршевых двигателей недетонационноспособны, так как критический диаметр детонации (dкр) подобных ракетных топлив на порядок больше диаметров зарядов, используемых в ЗУР и других управляемых ракетах.Simultaneous detonation of warhead missiles and unburned residues of STRT could significantly increase the damaging effect of SAMs, however, to implement the above, for example, in modern MANPADS of the Stinger and Strela-2M type, it is impossible. This is due to the fact that the STRT [1, 2, 3] based on ammonium perchlorate (PHA) and inactive binders in the given dimensions of the marching engines used in them are non-detonative, since the critical detonation diameter (d cr ) of such rocket fuels is an order of magnitude larger than the charge diameters used in missiles and other guided missiles.

Поэтому при подрыве БЧ существующих ЗУР несгоревшая часть ракетного топлива разбрасывается, не внося вклада в поражающее действие.Therefore, when the warhead of existing missiles is undermined, the unburned part of the rocket fuel is scattered, without contributing to the damaging effect.

Осуществить подрыв несгоревшей части топлива возможно, используя известный состав [4]. Основным недостатком этого детонационноспособного топлива, как и других аналогичных, применяемых в крупногабаритных ракетах [5, 6], является очень высокая возбудимость их к детонации и, следовательно, повышенная взрывоопасность как при промышленном производстве (большое количество одновременно находящихся в промышленных операциях малогабаритных зарядов), так и, что особенно существенно, при эксплуатации малогабаритных незащищенных ПЗРК. Из-за высокого содержания в таких топливах мощных взрывчатых веществ (от 40 до 50 массовых процентов октогена и плюс от 20 до 35 массовых процентов нитроглицерина) прострел пулей или удар осколком по топливному заряду через корпус ракеты приводит к детонации ПЗРК и гибели операторов. В то время как крупногабаритные ракеты запускаются дистанционно в отсутствии людей, а при транспортировке они надежно защищены от поражения многослойной укупоркой, чем выполняются ТЗ по эксплуатационным воздействиям.It is possible to undermine the unburned part of the fuel using a known composition [4]. The main disadvantage of this detonating fuel, like other similar ones used in large-sized missiles [5, 6], is their very high detonation excitability and, consequently, increased explosion hazard as in industrial production (a large number of small-sized charges simultaneously in industrial operations), and, which is especially important, when operating small-sized unprotected MANPADS. Due to the high content of powerful explosives in such fuels (from 40 to 50 mass percent of HMX and plus from 20 to 35 mass percent of Nitroglycerin), a bullet through a bullet or a fragment of a fuel charge through a rocket body will detonate MANPADS and kill operators. While large-sized missiles are launched remotely in the absence of people, and during transportation they are reliably protected from damage by a multilayer closure, which is the basis for the performance requirements.

Другой недостаток подобных высокосодержащих ВВ составов - высокая зависимость скорости горения от давления в камере сгорания (показатель степени в законе скорости горения от давления более 0,5), что не позволяет получить необходимые тяговые характеристики, например, на маршевом режиме работы ракетного двигателя (ПЗРК).Another disadvantage of such high-explosive compositions is the high dependence of the burning rate on the pressure in the combustion chamber (an exponent in the law of the burning rate on pressure is more than 0.5), which does not allow to obtain the necessary traction characteristics, for example, in the march mode of the rocket engine (MANPADS) .

Прототипом данного технического решения, как наиболее близкого по технической сущности и достигаемому результату, является смесевое твердое ракетное топливо (широко используемое в малогабаритных ракетных системах различного назначения), содержащее, мас.% [7]:The prototype of this technical solution, as the closest in technical essence and the achieved result, is a mixed solid rocket fuel (widely used in small-sized rocket systems for various purposes), containing, wt.% [7]:

Перхлорат аммонияAmmonium perchlorate 72,0...83,072.0 ... 83.0 Порошок алюминияAluminum powder 5,0...10,05.0 ... 10.0 Связующее (полибутадиен с концевымиBinder (polybutadiene with terminal карбоксильными группами и эпоксидная смола)carboxy groups and epoxy resin) 12,0...14,012.0 ... 14.0 Отвердитель аминного типа (оксамид)Amine Type Hardener (Oxamide) 2,0...4,02.0 ... 4.0 АктиваторActivator 0,5...1,00.5 ... 1.0 ДиоктиладипинатDioctyl adipate 2,0...3,02.0 ... 3.0

(Патент США 3984265, МПК4 С 06 D 5/06, опубл. 05.10.76).(US patent 3984265, IPC 4 C 06 D 5/06, publ. 05.10.76).

Основной недостаток состава-прототипа в том, что он не позволяет осуществить подрыв остатка топлива, не сгоревшего к моменту встречи, с целью, так как критический диаметр детонации его составляет более 1000 мм, что намного больше размеров зарядов, применяемых в малогабаритных ЗУР.The main disadvantage of the prototype composition is that it does not allow to undermine the remainder of the fuel that was not burned out at the time of the meeting, with the goal, since its critical diameter of detonation is more than 1000 mm, which is much larger than the charges used in small-sized missiles.

Кроме того, технологические свойства топливной массы состава-прототипа из-за большой вязкости от 15000 до 25000 пуаз и низкой «живучести» (5-6 часов), т.е. времени, в течение которого она сохраняет вязкотекучее состояние при технологических температурах, не позволяют перерабатывать ее на полуавтоматических линиях, применяемых в промышленности для массового производства длинномерных, например малогабаритных зарядов для ЗУР.In addition, the technological properties of the fuel mass of the prototype composition due to the high viscosity of 15,000 to 25,000 poise and low “survivability” (5-6 hours), i.e. the time during which it maintains a viscous flow state at technological temperatures does not allow it to be processed on semi-automatic lines used in industry for the mass production of long, for example, small-sized charges for SAM;

В основу настоящего изобретения положена задача создания СТРТ, которое обеспечило бы возможность возбуждения детонации в остатке заряда к моменту встречи ракеты с целью и одновременно взрывобезопасность при эксплуатации снаряженного ракетного комплекса в боевых и походных условиях, при этом технологические свойства топливной массы должны позволять безопасно изготавливать длинномерные, в том числе малогабаритные заряды в промышленных условиях.The basis of the present invention is the creation of STRT, which would provide the possibility of detonation in the remaining charge at the time of the meeting of the rocket with the aim and at the same time explosion safety when operating the equipped missile system in combat and field conditions, while the technological properties of the fuel mass should allow the safe production of long, including small-sized charges in an industrial environment.

Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении детонационных свойств топлив в малогабаритных зарядах при сохранении эксплуатационной и производственной взрывобезопасности ракеты и улучшения технологических свойств топливной массы.The technical result from the use of the invention is to ensure the detonation properties of fuels in small charges while maintaining the operational and industrial explosion safety of the rocket and improving the technological properties of the fuel mass.

Указанный технический результат достигается тем, что смесевое твердое ракетное топливо, включающее перхлорат аммония, порошок алюминия, эпоксидную смолу, углеводородное связующее, пластификатор и отвердитель, согласно изобретению дополнительно содержит мощное взрывчатое вещество - гексоген или октоген, лецитин и диэтилферроцен, в качестве углеводородного связующего содержит дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами, в качестве пластификатора - диоктилсебацинат, а в качестве отвердителя - окись свинца при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved in that the mixed solid rocket fuel, including ammonium perchlorate, aluminum powder, epoxy resin, hydrocarbon binder, plasticizer and hardener, according to the invention additionally contains a powerful explosive substance - hexogen or octogen, lecithin and diethylferrocene, as a hydrocarbon binder contains divinyl nitrile rubber with terminal carboxyl groups, dioctyl sebacinate as a plasticizer, and lead oxide as a hardener, as follows m ratio of components, wt.%:

Порошок алюминияAluminum powder 5,0...15,05.0 ... 15.0 Эпоксидная смолаEpoxy resin 1,0...3,51,0 ... 3,5 Дивинилнитрильный каучук с концевымиDivinyl nitrile rubber with end карбоксильными группамиcarboxyl groups 7,0-10,07.0-10.0 Окись свинцаLead oxide 0,2...0,50.2 ... 0.5 ДиокотилсебацинатDiocotyl sebacinate 1,0...3,01,0 ... 3,0 ДиэтилферроценDiethylferrocene 0,5...2,00.5 ... 2.0 Гексоген или октогенRDX or HMX 15...3515 ... 35 ЛецитинLecithin 0,05...0,200.05 ... 0.20 Перхлорат аммонияAmmonium perchlorate ОстальноеRest

Введение в СТРТ гексогена или октогена в количестве от 15 до 35 мас.% обеспечивает возможность возбуждения детонации в заряде и достаточную взрывобезопасность ракеты при эксплуатации. При содержании в топливе гексогена или октогена менее 15 мас.% не обеспечивается инициирование детонационного процесса; при содержании этих веществ более 35 мас.% существенно увеличивается детонационная способность и, соответственно, взрывоопасность, а также зависимость скорости горения топлива от давления в камере сгорания.The introduction into the STRT of RDX or HMX in an amount of from 15 to 35 wt.% Provides the possibility of excitation of detonation in the charge and sufficient explosion safety of the rocket during operation. When the content of hexogen or octogen in the fuel is less than 15 wt.%, The initiation of the detonation process is not ensured; when the content of these substances is more than 35 wt.%, the detonation ability and, accordingly, the explosiveness, as well as the dependence of the fuel burning rate on the pressure in the combustion chamber, are significantly increased.

В преимущественном варианте исполнения изобретения в состав топлива вводится гексоген, что более целесообразно для производства зарядов к переносным, в том числе индивидуального пользования ЗУР типа «Стингер», «Стрела».In an advantageous embodiment of the invention, hexogen is introduced into the fuel composition, which is more suitable for the production of portable charges, including for individual use of Stinger, Arrow missiles.

В других ЗУР, когда требуется большая энергетика состава, возможно использование состава топлива с октогеном.In other missiles, when a large energy composition is required, it is possible to use a fuel composition with an octogen.

При вводе ВВ в состав топлив для соблюдения требования к детонационной способности зарядов ТРТ с их одновременной взрывобезопасностью в составе ракетного комплекса необходимо выполнение следующих технических критериев: критический диаметр детонации заряда топлива должен отвечать неравенству 15 мм <dкр<40 мм, а критическое давление возбуждения детонации - 1,8 ГПа ≤Рк<4,0 ГПа (работы ЦНИИХМ).When introducing explosives into the composition of fuels in order to comply with the requirements for the detonation ability of TRT charges with their simultaneous explosion safety as part of the missile system, the following technical criteria must be met: the critical diameter of the detonation of the fuel charge must meet the inequality 15 mm <d cr <40 mm, and the critical detonation excitation pressure - 1.8 GPa ≤P to <4.0 GPa (work TsNIIHM).

Использование в топливе в качестве пластификатора диоктилсебацината способствует значительному улучшению реологических свойств топливной массы (уменьшается вязкость с 15000-25000 до 6000-7500 пуаз и предельное напряжение сдвига σсд), что обеспечивает возможность изготовления малогабаритных длинномерных зарядов методом свободного литья, в том числе и изделий, армированных тонкими теплопроводящими нитями (серебра и др.) на действующем в промышленности оборудовании.The use of dioctyl sebacinate as a plasticizer in the fuel contributes to a significant improvement in the rheological properties of the fuel mass (viscosity decreases from 15000-25000 to 6000-7500 poise and ultimate shear stress σ sd ), which makes it possible to manufacture small-sized long charges by free casting, including products reinforced with thin heat-conducting threads (silver, etc.) on industrial equipment.

Использование диэтилферроцена в качестве активатора горения повышает скорость горения СТРТ, улучшает зависимость скорости горения от давления в камере сгорания и, кроме того, способствует снижению вязкости топливной массы, поскольку диэтилферроцен, представляя собой легкоподвижную жидкость, является дополнительным пластификатором полимерного связующего.The use of diethylferrocene as a combustion activator increases the burning rate of STRT, improves the dependence of the burning rate on the pressure in the combustion chamber and, in addition, helps to reduce the viscosity of the fuel mass, since diethylferrocene, which is an easily moving liquid, is an additional plasticizer of a polymer binder.

Использование в качестве углеводородного связующего дивинилнитрильного каучука с концевыми карбоксильными группами улучшает и технологические свойства топливной массы, и физико-химическую стабильность топлива, так как нитрильные группы этого полимера являются химическими стабилизаторами для нитроаминов, включенных в состав.The use of divinyl nitrile rubber with terminal carboxyl groups as a hydrocarbon binder improves both the technological properties of the fuel mass and the physicochemical stability of the fuel, since the nitrile groups of this polymer are chemical stabilizers for the nitroamines included in the composition.

Использование в качестве отвердителя каучука с концевыми карбоксильными группами окиси свинца увеличивает «живучесть» топливной массы до 12 часов, что необходимо для длительного технологического процесса, особенно при изготовлении малогабаритных зарядов, и заданный уровень физико-механических свойств отвержденного топлива.The use of lead oxide as a hardener of rubber with terminal carboxyl groups increases the “survivability” of the fuel mass up to 12 hours, which is necessary for a long technological process, especially in the manufacture of small charges, and the specified level of physicomechanical properties of the cured fuel.

В преимущественном варианте исполнения состав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:In an advantageous embodiment, the composition contains components in the following ratio, wt.%:

АлюминийAluminum 11,9-1511.9-15 Эпоксидная смолаEpoxy resin 1,9-21.9-2 Дивинилнитрильный каучук с концевымиDivinyl nitrile rubber with end карбоксильными группамиcarboxyl groups 9,9-109.9-10 Окись свинцаLead oxide 0,20.2 ДиоктилсебацинатDioctylsebacinate 22 ДиэтилферроценDiethylferrocene 0,20.2 ЛецитинLecithin 0,050.05 ГексогенRDX 20twenty Перхлорат аммонияAmmonium perchlorate ОстальноеRest

Это топливо целесообразно использовать в зарядах к ПЗРК и др. малогабаритных (d=50-150 мм) ЗУР, когда наиболее высокие требования предъявляют к безопасности.It is advisable to use this fuel in charges for MANPADS and other small-sized (d = 50-150 mm) SAM, when the highest demands are placed on safety.

Технические критерии (см. выше) детонационной способности СТРТ с одновременным соблюдением эксплуатационных требований по чувствительности к прострелу пулей, осколками и падению выдвигаются впервые. Выбранный ингредиентный состав и избранное соотношение составляющих компонентов позволяют, с одной стороны, осуществлять безопасное изготовление, в частности, малогабаритных твердотопливных зарядов на действующем оборудовании, так и полностью выполнять требования к реологическим свойствам для топливных масс, перерабатываемых методом свободного литья. С другой стороны, компоновка рецептуры обеспечивает и надежное возбуждение детонации при оптимизации узла подрыва, так как критическое давление возбуждения детонации составляет от 1,9 до 2,1 ГПа, а критический диаметр детонации от 25 до 30 мм.The technical criteria (see above) of the detonation ability of STRT with the simultaneous observance of operational requirements for sensitivity to backache by a bullet, splinters and a fall are put forward for the first time. The selected ingredient composition and the selected ratio of constituent components allow, on the one hand, to carry out the safe manufacture, in particular, of small solid fuel charges on existing equipment, and to fully comply with the rheological properties for fuel masses processed by free casting. On the other hand, the composition of the formulation also provides reliable detonation excitation during optimization of the detonation unit, since the critical detonation excitation pressure is from 1.9 to 2.1 GPa, and the critical detonation diameter is from 25 to 30 mm.

Использование изобретения предназначается для существенного увеличения поражающего осколочно-фугасного действия ПЗРК, ЗУР и других управляемых ракет путем подрыва несгоревшей части заряда топлива.The use of the invention is intended to significantly increase the damaging high-explosive fragmentation of MANPADS, SAM and other guided missiles by undermining the unburned part of the fuel charge.

Эффект взрыва остатков топлива с учетом его повышенного тротилового эквивалента может достигать 2,3 и более величин от массы заряда боевой части, при этом в 1,2-2,5 более раза увеличивается радиус поражения, а также степень разрушения при одинаковом расстоянии подлета к цели сравнительно с ЗУР на штатном СТРТ.The effect of the explosion of fuel residues, taking into account its increased TNT equivalent, can reach 2.3 or more values from the mass of the warhead’s charge, while the radius of destruction increases 1.2–2.5 times more, as well as the degree of destruction at the same approach distance to the target Compared with missiles on a regular STRT.

Пример. Изготовление и переработка топлива осуществляются по известной технологии. Для приготовления опытных образцов использовали серийные компоненты: перхлорат аммония ГОСТ 84-942-82, эпоксидную смолу ГОСТ 10587-93, порошок алюминия марки АСД-4 ТУ 48-5-226-87, окись свинца ГОСТ 9199-78, диэтилферроцен ТУ 6-02-593-75, диоктилсебацинат ГОСТ 8728-88, дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами (СКН-10КТР) ТУ 003124-80, лецитин ГОСТ 14922-77, гексоген ГОСТ В 20395-76 и октоген ГОСТ В 842151-84.Example. The manufacture and processing of fuel is carried out according to well-known technology. For the preparation of prototypes, serial components were used: ammonium perchlorate GOST 84-942-82, epoxy resin GOST 10587-93, aluminum powder grade ASD-4 TU 48-5-226-87, lead oxide GOST 9199-78, diethylferrocene TU 6- 02-593-75, dioctyl sebacinate GOST 8728-88, divinyl nitrile rubber with terminal carboxyl groups (SKN-10KTR) TU 003124-80, lecithin GOST 14922-77, hexogen GOST B 20395-76 and octogen GOST B 842151-84.

Перхлорат аммония применялся двух фракций: крупная с размером частиц от 160 до 315 мкм (в количестве от 60 до 80%) и мелкая с размером частиц менее 50 мкм (от 20 до 40%). Мелкая фракция может быть с округлой формой кристаллов (марка РА), а также и в виде частиц, получаемых путем дробления крупных кристаллов ПХА. В этом случае для уменьшения слеживаемости измельченного ПХА в него добавляют аэросил ГОСТ 14922-77 (от 0,1 до 0,3 мас.% от массы мелкой фракции ПХА).Ammonium perchlorate was used in two fractions: coarse with a particle size of 160 to 315 microns (in an amount of 60 to 80%) and fine with a particle size of less than 50 microns (20 to 40%). The fine fraction can be with a rounded shape of crystals (grade RA), as well as in the form of particles obtained by crushing large crystals of PHA. In this case, to reduce the caking properties of crushed PHA, Aerosil GOST 14922-77 is added to it (from 0.1 to 0.3 wt.% By weight of the fine fraction of PHA).

Окись свинца предварительно измельчают до размера частиц от 10 до 50 мкм.Lead oxide is pre-crushed to a particle size of 10 to 50 microns.

Диэтилферроцен, диоктилсебацинат, гексоген и октоген предварительной подготовки не требуют.Diethylferrocene, dioctylsebacinate, RDX and HMX do not require prior preparation.

Сначала в отдельном реакторе приготовляется связующее, состоящее из каучука, эпоксидной смолы, диоктилсебацината, диэтилферроцена и лецитина. Процесс смешения осуществляется в реакторе с принудительным перемешиванием или в смесителях объемного типа при технологической температуре 55±5°С. Например, для изготовления состава 3 (см. таблицу) берут следующие навески (для получения 1 кг топлива): 100 г каучука, 20 г эпоксидной смолы, 20 диоктилсебацината, 10 г диэтилферроцена, 0,5 г лецитина. Перемешивание ингредиентов производится до получения однородной массы, для реактора с мешалкой время перемешивания составляет от 0,5 до 2 час, для смесителя объемного типа - не менее 3 час.First, a binder is prepared in a separate reactor, consisting of rubber, epoxy resin, dioctyl sebacinate, diethyl ferrocene and lecithin. The mixing process is carried out in a forced-mixing reactor or in volumetric mixers at a technological temperature of 55 ± 5 ° С. For example, for the manufacture of composition 3 (see table), the following weights are taken (to obtain 1 kg of fuel): 100 g of rubber, 20 g of epoxy resin, 20 dioctylsebacinate, 10 g of diethylferrocene, 0.5 g of lecithin. The mixing of the ingredients is carried out until a homogeneous mass is obtained, for a reactor with a stirrer, the mixing time is from 0.5 to 2 hours, for a volumetric mixer - at least 3 hours.

В приготовленное разогретое до 60±5°С связующее последовательно загружают порошок алюминия, смесь фракций перхлората аммония, окись свинца, гексоген или октоген с обязательным перемешиванием в течение 0,5 часа после каждой очередной загрузки компонентов. Полученную топливную массу (без охлаждения) используют для формования зарядов непосредственно из смесителя или с помощью промежуточной емкости на полуавтоматах разливки методом свободного литья. Отверждение топливной массы происходит в течение от 5 до 10 суток (в зависимости от габаритов зарядов) при температуре в камере отверждения 80±5°С.Aluminum powder, a mixture of fractions of ammonium perchlorate, lead oxide, RDX or HMX with obligatory stirring for 0.5 hour after each subsequent loading of components is successively loaded into a binder preheated to 60 ± 5 ° C. The resulting fuel mass (without cooling) is used to form charges directly from the mixer or using an intermediate tank on semi-automatic casting by free casting. The curing of the fuel mass occurs within 5 to 10 days (depending on the size of the charges) at a temperature in the curing chamber of 80 ± 5 ° C.

Соотношения компонентов в образцах заявляемого состава и прототипа, а также характеристики образцов состава приведены в таблице 1.The ratio of the components in the samples of the claimed composition and prototype, as well as the characteristics of the samples of the composition are shown in table 1.

Характеристики опытных образцов топлива определялись в соотношении с ОСТ В 84-1627-85, ОСТ В 84-980-80, фракционный состав перхлората аммония применялся по ОСТ В 84-959-83.The characteristics of the fuel prototypes were determined in relation to OST B 84-1627-85, OST B 84-980-80, the fractional composition of ammonium perchlorate was used according to OST B 84-959-83.

Данные в таблице свидетельствуют о том, что критический диаметр детонации заявленного состава топлива может изменяться от 15 до 60 мм, а вязкость при 60°С уменьшена до 6700-7700 пуаз при сохранении живучести в течение 10-12 часов, что в 2-3 раза превышает живучесть прототипа. При снижении критического диаметра детонации топлива до 15 мм чувствительность к ударно-волновому воздействию детонации (Рк) уменьшается с 4,4 до 2,0 ГПа.The data in the table indicate that the critical diameter of the detonation of the declared fuel composition can vary from 15 to 60 mm, and the viscosity at 60 ° C is reduced to 6700-7700 poise while maintaining survivability for 10-12 hours, which is 2-3 times exceeds the survivability of the prototype. With a decrease in the critical diameter of fuel detonation to 15 mm, the sensitivity to the shock-wave effect of detonation (P k ) decreases from 4.4 to 2.0 GPa.

Разработанное топливо позволило достигнуть технического результата - обеспечение детонационной способности в малогабаритных зарядах в диаметре до 15 мм при сохранении чувствительности к механическим воздействиям на уровне прототипа и улучшении реологии (технологичности) массы.The developed fuel made it possible to achieve a technical result - providing detonation ability in small charges up to 15 mm in diameter while maintaining sensitivity to mechanical stresses at the prototype level and improving the rheology (manufacturability) of the mass.

Указанные свойства разработанного топлива решают проблему существенного увеличения поражающего действия ракет за одновременный подрыв боевой части и несгоревшего, к моменту встречи с целью, остатка топлива, масса которого тем больше, чем меньше дальность полета ракеты до цели.The indicated properties of the developed fuel solve the problem of a substantial increase in the damaging effect of missiles for simultaneously detonating the warhead and the unburned, by the time of meeting the target, remaining fuel, the mass of which is greater, the smaller the flight range of the missile to the target.

Работоспособность топлива на гексогене проверена в стендовых условиях в модельных, а также при полигонных испытаниях натурных РД с подтверждением указанного эффекта. Натурные испытания в большом, необходимом для госприемки, объеме проведены на ПЗРК «Игла», прототипе «Стрелы» с недетонационноспособным топливом.The efficiency of fuel on RDX was tested under bench conditions in model conditions, as well as during field tests of full-scale RDs with confirmation of this effect. Field tests in a large volume necessary for state acceptance were carried out at Igla MANPADS, the Strela prototype with non-detonating fuel.

Состав рекомендуется для использования как преимущественно в малогабаритных ЗУР, так и в ракетах тактического (средней дальности) назначения типа ЗУР.The composition is recommended for use both mainly in small-sized missiles and in tactical (medium-range) missiles of the type of missiles.

В полном объеме топливо проверено только с гексогеном, но притязания авторов распространяются также на составы с октогеном в соответствии с формулой изобретения.In full fuel is tested only with RDX, but the claims of the authors also apply to formulations with octogen in accordance with the claims.

Figure 00000001
Figure 00000001

Источники информацииSources of information

1. Зенитные ракетные и ракетно-пушечные комплексы кап.стран (обзор иностранной печати) под ред. С.Н.Федосеева. Научно-информ. Центр, 1986, стр.72-78.1. Anti-aircraft missile and missile-cannon systems cap.countries (review of the foreign press), ed. S.N. Fedoseeva. Scientific-inform. Center, 1986, pp. 72-78.

2. Переносной ЗРК 9К38, ТО и инструкции по эксплуатации, КБМ. М.: Воениздат.2. Portable 9K38 air defense system and maintenance instructions, KBM. M .: Military Publishing.

3. Патент RU 2111445 С1, МПК 6 F 42 B 15/00, опубл. 20.05.98.3. Patent RU 2111445 C1, IPC 6 F 42 B 15/00, publ. 05/20/98.

4. Патент США 3764418, МПК С 06 D 5/06, опубл. 09.10.73.4. US patent 3764418, IPC C 06 D 5/06, publ. 10/9/73.

5. Патент США 3957549, МПК С 06 В 45/10, опубл. 18.05.76.5. US patent 3957549, IPC C 06 V 45/10, publ. 05/18/76.

6. 7-й Симпозиум по детонации, США, 1980 г.6. 7th Symposium on Knocking, USA, 1980

7. Патент США 3984265, МПК С 06 D 5/06, опубл. 05.10.76 (прототип).7. US patent 3984265, IPC C 06 D 5/06, publ. 10/05/76 (prototype).

Claims (1)

Смесевое твердое ракетное топливо, включающее перхлорат аммония, порошок алюминия, эпоксидную смолу, углеводородное связующее, пластификатор и отвердитель, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит гексоген или октоген, лецитин и диэтилферроцен, в качестве углеводородного связующего оно содержит дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами, в качестве пластификатора - диоктилсебацинат, а в качестве отвердителя - окись свинца при следующем соотношении компонентов, мас.%:Mixed solid rocket fuel, including ammonium perchlorate, aluminum powder, epoxy resin, hydrocarbon binder, plasticizer and hardener, characterized in that it additionally contains RDX or HMX, lecithin and diethylferrocene, it contains divinyl nitrile rubber with terminal carboxyl groups as a hydrocarbon binder, as a plasticizer - dioctyl sebacinate, and as a hardener - lead oxide in the following ratio of components, wt.%: Порошок алюминияAluminum powder 5-155-15 Эпоксидная смолаEpoxy resin 1,0-3,51.0-3.5 Дивинилнитрильный каучук сDivinyl nitrile rubber with концевыми карбоксильными группамиterminal carboxyl groups 7-107-10 Окись свинцаLead oxide 0,2-0,50.2-0.5 ДиоктилсебацинатDioctylsebacinate 1,0-3,01.0-3.0 ДиэтилферроценDiethylferrocene 0,5-2,00.5-2.0 ЛецитинLecithin 0,05-0,20.05-0.2 Гексоген или октогенRDX or HMX 15-3515-35 Перхлорат аммонияAmmonium perchlorate Остальное Rest
RU2003131291/02A 2003-10-28 2003-10-28 Mixed solid rocket fuel RU2258057C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131291/02A RU2258057C2 (en) 2003-10-28 2003-10-28 Mixed solid rocket fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131291/02A RU2258057C2 (en) 2003-10-28 2003-10-28 Mixed solid rocket fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003131291A RU2003131291A (en) 2005-07-27
RU2258057C2 true RU2258057C2 (en) 2005-08-10

Family

ID=35842941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131291/02A RU2258057C2 (en) 2003-10-28 2003-10-28 Mixed solid rocket fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2258057C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2316527C1 (en) * 2006-07-20 2008-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Method of mixing blasting composition components
RU2331620C2 (en) * 2006-06-13 2008-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик-Федеральное агентство по атомной энергии Power-generating material charge
RU2398125C1 (en) * 2009-01-27 2010-08-27 Николай Евгеньевич Староверов Bodyless engine (versions) and method of its fabrication
RU2431052C1 (en) * 2010-04-19 2011-10-10 Николай Евгеньевич Староверов Uncased motor with self-feeding
RU2441859C1 (en) * 2010-08-31 2012-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Method for semi-finished product for composite solid rocket propellant manufacturing
RU2535224C2 (en) * 2009-07-01 2014-12-10 Геракл Method of obtaining solid composite aluminised fuel and solid composite aluminised fuel
RU2594218C2 (en) * 2014-08-04 2016-08-10 Алексей Геннадьевич Ребеко Novel propellants based on metal perchlorates

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3666575A (en) * 1970-03-10 1972-05-30 Us Army Solid propellant composition with burning rate catalyst
US3957549A (en) * 1974-06-14 1976-05-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Low signature propellants based on acrylic prepolymer binder
US3984265A (en) * 1967-09-06 1976-10-05 Hercules Incorporated Composite propellants having improved resistance to thermal oxidation
RU2170722C1 (en) * 2000-03-31 2001-07-20 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Solid rocket fuel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984265A (en) * 1967-09-06 1976-10-05 Hercules Incorporated Composite propellants having improved resistance to thermal oxidation
US3666575A (en) * 1970-03-10 1972-05-30 Us Army Solid propellant composition with burning rate catalyst
US3957549A (en) * 1974-06-14 1976-05-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Low signature propellants based on acrylic prepolymer binder
RU2170722C1 (en) * 2000-03-31 2001-07-20 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Solid rocket fuel

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2331620C2 (en) * 2006-06-13 2008-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик-Федеральное агентство по атомной энергии Power-generating material charge
RU2316527C1 (en) * 2006-07-20 2008-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Method of mixing blasting composition components
RU2398125C1 (en) * 2009-01-27 2010-08-27 Николай Евгеньевич Староверов Bodyless engine (versions) and method of its fabrication
RU2535224C2 (en) * 2009-07-01 2014-12-10 Геракл Method of obtaining solid composite aluminised fuel and solid composite aluminised fuel
RU2431052C1 (en) * 2010-04-19 2011-10-10 Николай Евгеньевич Староверов Uncased motor with self-feeding
RU2441859C1 (en) * 2010-08-31 2012-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Method for semi-finished product for composite solid rocket propellant manufacturing
RU2594218C2 (en) * 2014-08-04 2016-08-10 Алексей Геннадьевич Ребеко Novel propellants based on metal perchlorates

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003131291A (en) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8037829B1 (en) Reactive shaped charge, reactive liner, and method for target penetration using a reactive shaped charge
US5034073A (en) Insensitive high explosive
US5712511A (en) Preparation of fine particulate CL-20
RU2258057C2 (en) Mixed solid rocket fuel
RU2315742C1 (en) Blasting composition
US8434411B2 (en) Cluster explosively-formed penetrator warheads
US4842659A (en) Insensitive high energy explosive compositions
Yogeshkumar et al. Solid Fuel-rich Propellant Development for use in a Ramjet to Propel an Artillery Shell.
US5472531A (en) Insensitive explosive composition
US3528864A (en) High impulse explosives containing tungsten
US3418184A (en) Smoke producing propellant
CN112592246B (en) Insensitive explosive
US4952254A (en) High impulse, non-detonable propellant
GB2170494A (en) Castable insensitive high explosive
Jaansalu et al. TNT equivalency testing for energetic materials
US6673174B2 (en) High performance plastic bonded explosive
Němec et al. Fortifcation of W/O emulsions by demilitarized explosives. Part I. Use of TNT
Daniel et al. FOX-7 for insensitive boosters
Nicolich et al. Development of a Novel High Blast/High Fragmentation Melt Pour Explosive
Deschner et al. Insensitive minimum smoke propellants for tactical missiles
Simić et al. Thermobaric effect comparison of cast thermobaric PBX and TNT in enclosure test
BR102023023456A2 (en) BISMUTH(III) OXIDE DENSIFIED EXPLOSIVE
RU2720141C1 (en) Ammunition of reinforced high-explosive fragmentation or high-explosive action
RU2222770C1 (en) Guided anti-aircraft missile
SIMIĆ et al. QUALITY AND PERFORMANCE VERIFICATION OF CAST PBX EXPLOSIVE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051029

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071029