RU2272801C1 - Method of preparing fuel mass of mixed solid rocket fuel - Google Patents
Method of preparing fuel mass of mixed solid rocket fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272801C1 RU2272801C1 RU2004129417/02A RU2004129417A RU2272801C1 RU 2272801 C1 RU2272801 C1 RU 2272801C1 RU 2004129417/02 A RU2004129417/02 A RU 2004129417/02A RU 2004129417 A RU2004129417 A RU 2004129417A RU 2272801 C1 RU2272801 C1 RU 2272801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixer
- mixture
- components
- additives
- explosive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению зарядов ракетного двигателя из смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ) по технологии с применением вертикальных смесителей планетарного типа (ВСПТ),The invention relates to the manufacture of rocket engine charges from mixed solid rocket fuel (STRT) according to the technology using vertical planetary type mixers (VSPT),
Приготовление топливной массы СТРТ является неотъемлемой частью в технологическом процессе при изготовлении зарядов из СТРТ для ракетной техники различного назначения.Preparation of fuel mass STRT is an integral part in the process in the manufacture of charges from STRT for rocketry for various purposes.
Приготовление топливной массы составляет начальную фазу и включает такие операции, как входной контроль компонентов, просейку или фильтрацию их, сушку, пластификацию, растворение, приготовление смеси жидковязких компонентов, приготовление смеси отвердителя с добавками, дозирование и смешивание.The preparation of the fuel mass is the initial phase and includes operations such as input control of the components, sifting or filtering them, drying, plasticizing, dissolving, preparing a mixture of liquid-viscous components, preparing a mixture of hardener with additives, dosing and mixing.
Отдельные особенности при приготовлении топливной массы отмечены в ряде патентов по способу изготовления заряда из смесевого твердого ракетного топлива: США №3562364, 3807272, 4517035; ФРГ №2303065; РФ №2167135,2170721, 2194687.Some features in the preparation of the fuel mass are noted in a number of patents on the method of manufacturing a charge from mixed solid rocket fuel: US No. 3562364, 3807272, 4517035; Germany No. 2303065; RF №2167135,2170721, 2194687.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ №2226520, С 06 В 21/00, С 06 D 5/06 на способ изготовления зарядов из смесевого твердого ракетного топлива, который принят авторами за прототип.Closest to the claimed invention is a patent of the Russian Federation No. 2226520, C 06 V 21/00, C 06 D 5/06 for a method of manufacturing charges from a mixed solid rocket fuel, which is adopted by the authors as a prototype.
Способом предусмотрено при изготовлении топливной массы сначала дозирование в смеситель смеси жидковязких компонентов, отвердителя, перемешивание их, затем дозирование порошкообразных компонентов 2÷4 порциями при подаче их непрерывным потоком с одновременным перемешиванием без вакуума и под вакуумом после загрузки последней порции порошкообразных компонентов.The method provides for the manufacture of the fuel mass by first dosing into the mixer a mixture of liquid-viscous components, a hardener, mixing them, then dosing the powdered components in 2-4 portions when feeding them in a continuous stream while stirring without vacuum and under vacuum after loading the last portion of the powdered components.
В прототипе и аналогах по технологическим схемам под порошкообразными компонентами, вводимыми в смеситель, имеются в виду смеси фракций перхлората аммония с порошкообразными добавочными компонентами.In the prototype and analogues according to technological schemes, under the powdered components introduced into the mixer, we mean a mixture of fractions of ammonium perchlorate with powdered auxiliary components.
Для повышения энергетических характеристик смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ) в него наряду с окислителем, преимущественно с перхлоратом аммония, вводят взрывчатое вещество, например октоген, гексоген и другие.To increase the energy characteristics of mixed solid rocket fuel (STRT), an explosive, for example, octogen, hexogen, and others, is introduced into it along with an oxidizing agent, mainly with ammonium perchlorate.
Повышенная чувствительность взрывчатых веществ к механическим воздействиям, к электрической искре требуют, для обеспечения безопасности производства, применения особых дополнительных мер при их вводе и приготовлении топливной массы, включая дистанционное осуществление процесса, контроля и управления.Increased sensitivity of explosives to mechanical stresses, to an electric spark is required, to ensure the safety of production, the use of special additional measures for their introduction and preparation of the fuel mass, including remote implementation of the process, control and management.
Недостатком описанного в прототипе способа является отсутствие приемов, порядка ввода и перемешивания взрывчатого вещества с компонентами СТРТ в смесителе планетарного типа.The disadvantage of the method described in the prototype is the lack of techniques, the order of input and mixing of explosives with components of STRT in a planetary type mixer.
Технической задачей данного изобретения является разработка безопасного способа ввода взрывчатого вещества и приготовления топливной массы.An object of the present invention is to provide a safe method for introducing explosives and preparing a fuel mass.
Техническое решение достигается за счет того, чтоThe technical solution is achieved due to the fact that
1. К сдозированной в вертикальный смеситель планетарного типа навески смеси жидковязких компонентов с добавками дозируют взрывчатое вещество 1-2 порциями с последующим перемешиванием в течение 5-15 минут, затем смесь перхлората аммония с добавками по отдельным линиям, для чего заранее подготовленную навеску взрывчатого вещества из контейнера подают питателем в сепаратор, где отделяют от посторонних включений, и ссыпают через клапан на поверхность перемешиваемой топливной массы, при этом дозирование взрывчатого вещества начинают после заполнения свободного объема смесителя инертной средой (азотом или углекислым газом), для чего в смесителе сначала вакуум-насосом, защищенным системой фильтров, создают разрежение с остаточным давлением не более 40 мм рт. ст., затем путем подачи инертного газа повышают давление в смесителе до атмосферного, вытесняемую из смесителя при загрузке взрывчатого вещества пылевоздушную смесь направляют в освободившийся объем контейнера.1. To a sample of a mixture of liquid-viscous components with additives dosed into a vertical mixer of a planetary type, the explosive is dosed in 1-2 portions, followed by stirring for 5-15 minutes, then a mixture of ammonium perchlorate with additives in separate lines, for which a pre-prepared sample of explosive from the container is fed by a feeder to a separator, where it is separated from foreign impurities, and poured through the valve onto the surface of the mixed fuel mass, while dosing of the explosive begins after complements the free volume of the mixer inert atmosphere (nitrogen or carbon dioxide), which first mixer vacuum pump protected by a filter system creates a vacuum with a residual pressure not exceeding 40 mm Hg. Art., then by supplying an inert gas, increase the pressure in the mixer to atmospheric, displaced from the mixer when loading explosives, the dusty air mixture is sent to the freed volume of the container.
2. Приготовление смеси жидковязких компонентов с добавками проводят непосредственно в смесителе для приготовления топливной массы.2. The preparation of a mixture of liquid-viscous components with additives is carried out directly in the mixer for the preparation of the fuel mass.
Реализацию технического решения проводят по прилагаемой схеме, приведенной на чертеже.The implementation of the technical solution is carried out according to the attached scheme shown in the drawing.
В смеситель дозируют заданную массу жидковязких компонентов с добавками, включая алюминиевый порошок. Заранее подготовленную навеску взрывчатого вещества в контейнере 1 завозят в здание приготовления топливной массы, устанавливают над питателем 2 и подсоединяют к нему. Свободный объем смесителя после загрузки жидковязких компонентов с добавками, включая алюминиевый порошок, заполняют инертной средой (азотом или углекислым газом) следующим образом. При закрытых клапане 4, затворов 8а, 8в и открытом затворе 86 и включенном вакуум-насосе 7 через систему фильтров (вакуум-ловушку 6а, каплеуловитель 6б, фильтре 6в) в смесителе 5 создают разрежение с остаточным давлением не более 40 мм рт. ст. Затем закрывают затвор 8б, открывают затвор 8в и из баллонов 9 свободный объем смесителя заполняют инертной средой (азотом или углекислым газом) до повышения давления до атмосферного и закрывают затвор 8в. Открывают клапан 4 и затвор 8а. Включают сепаратор 3, питатель 2. При этом взрывчатое вещество из контейнера 1 непрерывно поступает в сепаратор 3, из которого просеянное через перфорированное полотно взрывчатое вещество через открытый клапан 4 поступает в смеситель 5. При поступлении взрывчатого вещества в смеситель вытесняемая из него пылегазовая смесь по трубопроводу заполняет освободившийся объем контейнера.A predetermined mass of liquid-viscous components with additives, including aluminum powder, is dosed into the mixer. A pre-prepared explosive sample in the container 1 is brought into the fuel mass preparation building, installed above the feeder 2 and connected to it. The free volume of the mixer after loading liquid-viscous components with additives, including aluminum powder, is filled with an inert medium (nitrogen or carbon dioxide) as follows. When the valve 4 is closed, the valves 8 a , 8 in and the open valve 8 6 and the vacuum pump 7 is turned on, through the filter system (vacuum trap 6 a , drop catcher 6 b , filter 6 c ) a negative pressure is created in the mixer 5 with a residual pressure of not more 40 mmHg Art. Then close the shutter 8 b , open the shutter 8 c and from the cylinders 9 the free volume of the mixer is filled with an inert medium (nitrogen or carbon dioxide) until the pressure rises to atmospheric pressure and close the shutter 8 c . Open valve 4 and shutter 8 a . The separator 3, the feeder 2 are turned on. In this case, the explosive from the container 1 continuously enters the separator 3, from which the explosive sifted through the perforated sheet through the open valve 4 enters the mixer 5. When the explosive enters the mixer, the dust and gas mixture expelled from it through the pipeline fills the empty volume of the container.
При малом (до 10%) содержании взрывчатого вещества в составе СТРТ его навеску загружают в один прием. При большем содержании его в составе загрузку производят в два приема: подают 1/2 навески, продолжают перемешивание в течение 5-15 мин, затем подают оставшиеся 1/2 навески с продолжением перемешивания в течение 5-15 мин.With a small (up to 10%) content of explosive in the composition of the STRT, its weight is loaded in one go. With a higher content of it in the composition, the loading is carried out in two steps: 1/2 portion is served, stirring is continued for 5-15 minutes, then the remaining 1/2 portion is fed with continued mixing for 5-15 minutes.
Необходимость подачи в смеситель взрывчатого вещества и смеси фракций перхлората аммония с порошкообразными добавками по двум отдельным линиям связано по следующим причинам:The need to supply explosives and a mixture of fractions of ammonium perchlorate with powder additives to the mixer in two separate lines is due to the following reasons:
1. Известно, что при наличии в перхлорате аммония веществ органического происхождения взрывчатые характеристики повышаются. Экспериментальные данные также показывают, что при определенных соотношениях их (перхлората аммония и, например, октогена) чувствительность к механическим воздействиям становится выше, чем у исходных компонентов.1. It is known that in the presence of substances of organic origin in ammonium perchlorate, explosive characteristics increase. Experimental data also show that, at certain ratios of them (ammonium perchlorate and, for example, HMX), the sensitivity to mechanical stresses becomes higher than that of the starting components.
2. Взрывчатые вещества при механических воздействиях, связанных с перемещением частиц относительно друг друга, способны сильно электризоваться с образованием значительных зарядов статического электричества. Из-за высокой чувствительности взрывчатого вещества к электрической искре могут возникнуть очаги начала быстро распространяющих процессов горения, взрыва и детонации. Установлено, что чувствительность, электризация взрывчатых веществ к электрической искре в инертной среде (азоте или углекислом газе) уменьшается в 5 и более раз.2. Explosives under mechanical stresses associated with the movement of particles relative to each other, can be strongly electrified with the formation of significant charges of static electricity. Due to the high sensitivity of the explosive to an electric spark, foci of the onset of rapidly spreading combustion, explosion and detonation processes may occur. It has been established that the sensitivity and electrification of explosives to an electric spark in an inert medium (nitrogen or carbon dioxide) is reduced by 5 or more times.
3. В системах с полимерными материалами, к которым относятся составы СТРТ, с увеличением наполнителей происходит повышение вязкости и предела текучести. В высоконаполненных составах СТРТ содержание наполнителя достигает до 85-90%. При высоком содержании наполнителя в процессе перемешивания возникают большие сдвиговые напряжения в слое массы и на границе контакта массы с перемешивающими органами. Отсюда для безопасного ведения процесса целесообразно ввод взрывчатых веществ, как обладающих повышенной чувствительностью к механическим воздействиям, в начальной стадии, т.е. когда система имеет минимальную вязкость и низкий уровень предельного напряжения сдвига.3. In systems with polymeric materials, which include STRT compositions, an increase in fillers leads to an increase in viscosity and yield strength. In highly filled STRT compositions, the filler content reaches up to 85-90%. With a high filler content during mixing, large shear stresses arise in the mass layer and at the interface between the mass and the mixing bodies. Hence, for the safe conduct of the process, it is advisable to introduce explosives, as having a high sensitivity to mechanical stress, in the initial stage, i.e. when the system has a minimum viscosity and a low level of ultimate shear stress.
4. Применение контейнерного варианта упаковки взрывчатого вещества позволяет механизировать процесс загрузки, организовать ведение технологического процесса в дистанционном режиме. Использование питателя обеспечивает равномерное питание сепаратора и устойчивую работу последнего. Потребность в сепараторе обусловлена необходимостью исключения попадания посторонних включений, разрыхления продукта в случае комкования и отделения слежавшихся твердых комков при их наличии. Клапан предназначен для герметизации смесителя в процессе вакуумирования.4. The use of the container version of the explosive packaging allows you to mechanize the loading process, to organize the conduct of the technological process in remote mode. The use of a feeder provides uniform power to the separator and stable operation of the latter. The need for a separator is due to the need to exclude the ingress of foreign impurities, loosening of the product in case of clumping and separation of packed solid lumps, if any. The valve is designed to seal the mixer during the evacuation process.
5. Создание атмосферы инертной среды в смесителе может быть достигнуто путем откачки воздуха из него при помощи вакуум-насоса с последующим заполнением газом (азотом или углекислым газом). При создании вакуума с остаточным давлением не менее 40 мм рт. ст. в смесителе содержание кислорода, от которого зависит чувствительность к механической искре, составит небольшую величину менее 1,2%.5. The creation of an inert atmosphere in the mixer can be achieved by pumping air out of it using a vacuum pump, followed by filling with gas (nitrogen or carbon dioxide). When creating a vacuum with a residual pressure of at least 40 mm RT. Art. in the mixer, the oxygen content, on which the sensitivity to the mechanical spark depends, will be a small amount less than 1.2%.
6. При поступлении взрывчатого вещества в смеситель будет вытесняться пылегазовая смесь. В то же время этот же объем будет освобождаться в контейнере. При соединении смесителя с контейнером обеспечивается исключение выделения пылегазовой смеси в рабочее помещение.6. When explosive enters the mixer, the dust-gas mixture will be displaced. At the same time, the same volume will be freed in the container. When the mixer is connected to the container, the dust and gas mixture is excluded from the working room.
7. При изготовлении изделий среднего и малого габаритов большими партиями согласно способу, изложенному в прототипе, для обеспечения максимально возможной производительности используют самостоятельную технологическую линию по подготовке смеси жидковязких компонентов с добавками, на которой выполняют операции по подготовке жидковязких и порошкообразных компонентов, включая алюминиевый порошок, и их смесей. Далее эту смесь дозируют в смеситель для приготовления топливной массы. Затем вводят отвердитель и перхлорат аммония с добавками, перемешивают без и под вакуумом.7. In the manufacture of products of medium and small dimensions in large batches according to the method described in the prototype, to ensure the highest possible productivity, an independent production line is used to prepare a mixture of liquid-viscous components with additives, on which operations are carried out to prepare liquid-viscous and powder components, including aluminum powder, and mixtures thereof. Next, this mixture is metered into the mixer for the preparation of the fuel mass. Then, a hardener and ammonium perchlorate with additives are introduced, mixed without and under vacuum.
При приготовлении топливной массы и изготовлении изделий малыми партиями с массой, вмещающей в объем смесителя и менее, работа по вышеуказанной схеме по способу, изложенному в прототипе, становится экономически нецелесообразной, т.к. при этом возрастают безвозвратные потери в виде остатков продукта в смесителе, трубопроводах и дозирующем оборудовании, возникает необходимость в частой чистке их с дополнительными трудозатратами.When preparing the fuel mass and manufacturing products in small batches with a mass containing in the volume of the mixer or less, the work according to the above scheme by the method described in the prototype becomes economically impractical, because at the same time, irretrievable losses in the form of product residues in the mixer, pipelines and dosing equipment increase, there is a need for frequent cleaning with additional labor costs.
В этом случае наиболее приемлемым вариантом будет дозирование жидковязких компонентов с добавками, включая алюминиевый порошок, перемешивание их в том же смесителе, в котором производится приготовление топливной массы. После приготовления смеси жидковязких компонентов с добавками, включая алюминиевый порошок, операции по приготовлению топливной массы продолжают в том же порядке, как после дозировки их смеси по первой схеме.In this case, the most appropriate option would be to dispense liquid-viscous components with additives, including aluminum powder, mix them in the same mixer in which the fuel mass is prepared. After preparing a mixture of liquid-viscous components with additives, including aluminum powder, operations for the preparation of the fuel mass continue in the same manner as after dosing their mixture according to the first scheme.
Сравнительные особенности техпроцесса по предлагаемому изобретению и прототипу приведены в таблице.Comparative features of the manufacturing process according to the invention and the prototype are shown in the table.
Предлагаемый по изобретению способ опробован на ФГУП "Пермский завод им. С.М.Кирова" с положительными результатами.The method according to the invention was tested at FSUE Perm Plant named after S. M. Kirov with positive results.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004129417/02A RU2272801C1 (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Method of preparing fuel mass of mixed solid rocket fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004129417/02A RU2272801C1 (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Method of preparing fuel mass of mixed solid rocket fuel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2272801C1 true RU2272801C1 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=36388898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004129417/02A RU2272801C1 (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Method of preparing fuel mass of mixed solid rocket fuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2272801C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616922C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method for producing charge of mixed rocket solid fuel |
RU2621800C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method for producing mixed firm rocket fuel |
RU2800298C1 (en) * | 2022-10-14 | 2023-07-19 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" | Method for producing block fuel using hybrid technology |
-
2004
- 2004-10-05 RU RU2004129417/02A patent/RU2272801C1/en active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616922C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method for producing charge of mixed rocket solid fuel |
RU2621800C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method for producing mixed firm rocket fuel |
RU2800298C1 (en) * | 2022-10-14 | 2023-07-19 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" | Method for producing block fuel using hybrid technology |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201811664U (en) | Powder safe screen mixer | |
CN104692982B (en) | The upward hole Pneumatic charge emulsifying ammonium nitrate fuel explosive and its continuous preparation method of high temperature resistant environment | |
CN105646113A (en) | Pulverized coal ammonium nitrate fuel oil explosive and preparation method and application thereof | |
RU2272801C1 (en) | Method of preparing fuel mass of mixed solid rocket fuel | |
CN201669207U (en) | Safety gunpowder screening machine | |
US8309001B2 (en) | Method of de-aerating a high-viscosity paste charge | |
CN108456123A (en) | High-energy agent preparation method, high-energy agent and pyrotechnic composition and its firecracker Safe production method | |
CN203602524U (en) | Ground and underground sticky porous grain-shaped ammonium nitrate fuel oil explosive field mixed loading vehicle | |
CN108774097A (en) | A kind of high density moisture-proof ammonium nitrate-fuel oil mixture and preparation method thereof | |
CN115784813B (en) | Mixing method and mixing system for composite solid propellant | |
RU2326923C2 (en) | Gas-generating composition for oil producing wells activation and method of explosives production | |
RU2434833C1 (en) | Method of producing working mix of powders | |
GB2324081A (en) | Additives for Electric Arc Furnace | |
RU2584714C2 (en) | Process line for production of foam concrete articles | |
Marotti et al. | Evaluation of Processing Parameters for Densification of Composite Propellants | |
RU2363690C2 (en) | Method for fabrication of ammonia perchlorate containing hydrophobisated fraction | |
RU2396240C2 (en) | Explosive composition | |
US1971529A (en) | Pyrotechnic | |
RU2263094C1 (en) | Method of mixing of components of explosive composition | |
RU2773247C1 (en) | Explosive composition and method for production thereof | |
RU2280630C1 (en) | Method of mixing of the components of the explosive compositions | |
SU749666A2 (en) | Concrete mix preparing unit | |
RU2602120C2 (en) | Method of explosive composition components mixing | |
CN211688864U (en) | Porous granular ammonium is equipment of loading in mixture for fried medicine | |
RU2222516C2 (en) | Method of mixing components of explosive compounds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20141204 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181006 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210316 |