RU2434832C1 - Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива - Google Patents
Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434832C1 RU2434832C1 RU2010121382/05A RU2010121382A RU2434832C1 RU 2434832 C1 RU2434832 C1 RU 2434832C1 RU 2010121382/05 A RU2010121382/05 A RU 2010121382/05A RU 2010121382 A RU2010121382 A RU 2010121382A RU 2434832 C1 RU2434832 C1 RU 2434832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- charge
- rolling
- mixer
- charges
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способам изготовления зарядов твердого ракетного топлива, и может быть использовано при отработке рецептур и технологии изготовления баллиститных твердых ракетных топлив, опытных и серийных зарядов к ракетным и артиллерийским системам. Способ заключается в приготовлении нитроэфира, смешении компонентов топлива в нейтральной среде и последующих известных фазах переработки баллиститной топливной массы. В качестве нитроузла используют аппарат Шлегеля, в качестве смесителя компонентов - малообъемный смеситель до 20 л, а вальцевание топлива осуществляется на гладких вальцах путем 3…5 прокаток при роздвиге валков 0,5 мм и далее 15…22 прокаток при роздвиге валков 1,5 мм. Изобретение позволяет улучшить качество приготовления зарядов БТРТ - уменьшить разброс скорости горения и температурный градиент скорости горения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Патентуемый способ относится к области ракетной техники и может быть использован при отработке новых рецептур и технологических режимов, а также при изготовлении зарядов из баллиститного твердого ракетного топлива (БТРТ), при опытном и серийном производстве, преимущественно малогабаритных зарядов мелких серий к ракетным системам различного назначения.
Известны способы изготовления зарядов из БТРТ по пат. RU 2259341 С1, RU 2300513 С2, US 4080411 А, а также по ист. Смирнов Л.А. «Оборудование для производства порохов по шнековой технологии и зарядов из них» М., МГАХМ, 1997, стр.41-74. Указанные способы подразумевают, как правило, при изготовлении зарядов БТРТ использование технологического оборудования высокой производительности. Однако использование такого оборудования для изготовления малогабаритных (малоразмерных) зарядов массой от нескольких грамм до 0,5…5,0 кг, длиной от нескольких мм до 150…800 мм, калибром от 3 мм до 60 мм мелких серий (от нескольких до ста штук), например, для комплектов энергоустройств катапультных кресел систем аварийного спасения (САС) летчиков, для систем разделения ступеней крупных ракет, для газогенераторов (ГГ) бортовых источников питания и исполнительных механизмов крупных ракет весьма не производительно, не обеспечивает жесткие требования к указанным зарядам по уровню скорости горения (U) БТРТ, ее разбросу и температурному градиенту скорости горения 
, где Т - начальная температура заряда.
В настоящее время в отечественной промышленности отсутствуют малопроизводительные аппараты для получения одного из основных компонентов баллиститного топлива - нитроэфиров (НЭ).
Производство НЭ осуществляется инжекторным способом с производительностью 600…800 кг/ч и рассчитано на изготовление многотоннажной (10…20 т) топливной смеси, что экономически нецелесообразно при изготовлении топливной смеси массой 5…100 кг.
Технической задачей изобретения является разработка способа изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива, обеспечивающего высокое качество заряда, а именно низкий разброс скорости горения, низкий температурный градиент скорости горения, а также минимальные экономические издержки при изготовлении зарядов за счет использования в технологическом процессе изготовления топлива малогабаритного нитроузла - аппарата Шлегеля.
Технический результат изобретения заключается в разработке способа изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива. Способ включает приготовление нитроэфира, смешение компонентов топлива в нейтральной среде, отжим топливной массы, вальцевание топливного полотна на гладких вальцах и таблетирование топлива, сушку таблетки и прессование заряда на пресс-аппарате с использованием формообразующей оснастки. При этом используют малообъемный топливный смеситель емкостью до 20 л, прессование зарядов осуществляют с использованием разрывных машин типа Р-5, Р-10 либо пресса Круппа, а приготовление нитроэфира осуществляют на аппарате Шлегеля (Ф.Наум. "Нитроглицерин", изд. ОНТИ "Госхимтехиздат", 1934, Москва-Ленинград, с.32-33). Полученный на аппарате Шлегеля нитроэфир нейтрализуют содовым раствором, вводят в него дополнительные пластификаторы: динитротолуол (ДНТ) и/или дибугилфталат (ДБФ) и стабилизаторы химической стойкости (СХС) и осуществляют ввод полученной промежуточной смеси в топливный смеситель. При этом в качестве нитроэфира при изготовлении заряда используют нитроглицерин, и/или диэтиленгликольдинитрат, и/или диэтилендинитратнитрамин, или их совместно. Отжим топливной массы производят на центрифуге до влажности порядка 30%, после чего осуществляют измельчение (рыхление) топливной массы в протирочном барабане. Затем измельченную топливную массу подвергают вальцеванию на гладких горизонтальных вальцах: 3…5 прокаток при роздвиге вальцев 0,5 мм и последующие 15…22 прокатки при роздвиге вальцев 1,5 мм.
Сущность изобретения заключается в обеспечении высокого качества приготовления БТРТ в малых массовых объемах с переработкой его в заряды. Малые количества (объемы) перерабатываемой топливной массы позволяют обеспечить высокую степень гомогенизации топливной массы, а значит минимальные разбросы скорости горения (U) внутри партии зарядов и минимальный температурный градиент скорости горения БТРТ. При этом ввод в полученный на аппарате Шлегеля нитроэфир СХС и дополнительных пластификаторов обеспечивает безопасность обращения с промежуточной смесью, а использование в рецептурах БТРТ различных модификаций нитроэфиров (в рамках патентуемого способа) расширяет номенклатуры применяемых зарядов.
Ограничение объема топливного смесителя (не более 20 л) обусловлено как техническими возможностями аппарата Шлегеля (не более 300-500 г НЭ за одну нитрацию), так и возможностями качественной переработки топлива на фазах смешения, отжима, вальцевания.
Использование разрывных машин типа Р-5, Р-10 для прессования зарядов позволяет обеспечить периодическим способом изготовление требуемого количества зарядов без использования крупногабаритных прессов. Однако иногда может быть удобен для прессования пресс Круппа, на котором обеспечивается удовлетворительное прессование топливных заготовок при минимальной загрузке матрицы пресса 3…4 кг топливной таблетки.
Осуществление 3…5 прокаток на гладких вальцах при роздвиге валков 0,5 мм ("тонких" прокаток) способствует существенному обезвоживанию топливной массы.
Предварительно пластифицированная (после прокаток при роздвиге валков 0,5 мм) топливная масса подвергается 15…22 прокаткам при роздвиге валков 1,5 мм. Это позволяет обеспечить формирование однородного прочного топливного полотна. При количестве менее 3-5 "тонких" прокаток с роздвигом 0,5 мм не достигается требуемая степень обезвоживания топливной массы, при количестве прокаток с роздвигом 1,5 мм ("толстых" прокаток) менее 15 не достигается удовлетворительная степень гомогенности и пластификации топлива, а количество "толстых" прокаток более 22 ограничено условиями безопасности дальнейшей переработки топливной массы.
Патентуемое изобретение позволяет в 2…3 раза уменьшить разброс скорости горения БТРТ и температурный градиент скорости по сравнению с БТРТ, изготовляемым по технологии способа-прототипа.
Изобретение поясняется на чертеже, где представлена технологическая схема патентуемого способа изготовления малогабаритного заряда БТРТ.
Примеры практической реализации способа
Пример 1. Изготавливалась партия зарядов из БТРТ (по схеме в соответствии с чертежом) для катапультного устройства (КУ) с размерами: калибр - 12 мм, канал - 6 мм, длина - 100 мм, общей массой 4,8 кг. Для зарядов использовали коллоксилин заводского приготовления.
Смешение компонентов топлива осуществляли в лабораторном смесителе объемом 15 л. Приготовление нитроглицерина (НГ) осуществляли на аппарате Шлегеля с последующей стабилизацией - нейтрализацией содовым раствором. За одну нитрацию получали порядка 300 г НГ. В полученный нитроэфир вводили централит и ДНТ. Полученную промежуточную смесь вводили в топливный смеситель. Дальнейшую переработку БТРТ обеспечивали по следующей схеме.
Смешение компонентов топлива в топливном смесителе при модуле топливо/вода - 1/5…1/10, отжим топливной массы на центрифуге до влажности порядка 30%, вальцевание топливной массы на гладких вальцах, таблетирование путем ручной разрезки отвальцованного полотна, прессование на пресс-аппарате, выполненном на базе разрывной машины Р-10. На всех фазах переработки БТРТ обеспечивались технологические режимы, принятые для штатной технологии переработки БТРТ в заводских условиях. Разбросы скорости горения внутри партии составили ±0,8%, температурный градиент скорости горения 0,08%/град. Результаты огневых стендовых испытаний зарядов в составе КУ удовлетворительные.
Пример 2. Изготавливалась партия зарядов для КУ системы аварийного спасения летчиков из БТРТ с размерами зарядов: калибр - 10 мм, канал - 4 мм, длина - 80 мм, общей массой 2,2 кг.
Изготовление зарядов осуществляли в соответствии с примером 1. Разброс скорости горения внутри партии составил ±0,9%, температурный градиент скорости - 0,11%/град.
Пример 3. Изготавливалась партия зарядов из БТРТ для систем разделения ступеней ракеты: калибр 22 мм, канал - 6 мм, длина - 180 мм, общей массой 12,5 кг. Изготовление зарядов осуществляли в целом в соответствии с примером 1, за исключением фазы прессования. Прессование зарядов было выполнено на прессе Круппа.
Разброс скорости горения внутри партии по результатам ОСИ составил ±0,6%, температурный градиент скорости горения 0,14%/град.
Результаты испытаний зарядов в составе разделителей ступеней ракет удовлетворительные.
Положительный эффект патентуемого изобретения - достижение высокого качества изготовления зарядов (требуемой скорости горения, низкого разброса скорости горения, пониженного значения температурного градиента скорости горения) при минимальных экономических издержках.
Claims (3)
1. Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива, включающий приготовление нитроэфира, смешение компонентов топлива в нейтральной среде, отжим топливной массы, вальцевание - таблетирование топлива, сушку таблетки и прессование заряда на пресс-аппарате, отличающийся тем, что смешение компонентов топлива осуществляют в малообъемном смесителе емкостью до 20 л, а вальцевание топлива проводят на гладких горизонтальных вальцах при роздвиге валков 0,5 мм в количестве 3…5 прокаток, а затем при роздвиге валков 1,5 мм - в количестве 15…22, а прессование заряда производят на разрывных машинах типа Р-5, Р-10, либо прессе Круппа, при этом приготовление нитроэфира осуществляют на аппарате Шлегеля.
2. Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива по п.1, отличающийся тем, что полученный на аппарате Шлегеля нитроэфир нейтрализуют содовым раствором, вводят дополнительные пластификаторы и стабилизаторы химической стойкости в смеситель.
3. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что в качестве нитроэфира при изготовлении заряда используют нитроглицерин, и/или диэтиленнитратнитроамин, и/или диэтиленгликольдинитрат, и/или их совместно.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121382/05A RU2434832C1 (ru) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121382/05A RU2434832C1 (ru) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2434832C1 true RU2434832C1 (ru) | 2011-11-27 |
Family
ID=45318156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010121382/05A RU2434832C1 (ru) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2434832C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2704160C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-10-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Метательный заряд с повышенными энергетическими характеристиками к бронебойному подкалиберному снаряду |
-
2010
- 2010-05-26 RU RU2010121382/05A patent/RU2434832C1/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2704160C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-10-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Метательный заряд с повышенными энергетическими характеристиками к бронебойному подкалиберному снаряду |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105130720B (zh) | 一种高能低燃速温度敏感系数推进剂 | |
| Yaman et al. | Experimental investigation of the factors affecting the burning rate of solid rocket propellants | |
| Wu et al. | Properties and application of a novel type of glycidyl azide polymer (GAP)‐modified nitrocellulose powders | |
| US10759719B2 (en) | Propellant charge or grain with printed energetic material layers | |
| US7842144B1 (en) | Methods of making double base casting powder | |
| CN108043305B (zh) | 一种固体推进剂药浆的无浆混合制备方法及系统 | |
| CN109438149A (zh) | 一种热固性复合固体推进剂及其制备方法 | |
| CN102219621A (zh) | 一种模块化无烟烟花发射药及其制备方法 | |
| RU2434832C1 (ru) | Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива | |
| Wibowo | Current solid propellant research and development in Indonesia and its future direction | |
| Wu et al. | Properties and application of a novel type of glycidyl azide polymer modified double-base spherical powders | |
| Stephens et al. | Comparison of hand and mechanically mixed AP/HTPB solid composite propellants | |
| US10801819B1 (en) | Methods of preparing nitrocellulose based propellants and propellants made therefrom | |
| Davey et al. | Processing studies of energetic materials using resonant acoustic mixing technology | |
| RU2442764C1 (ru) | Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива | |
| US9885550B1 (en) | Methods of preparing nitrocelluse based propellants and propellants made therefrom | |
| Li et al. | Influence of energetic plasticizer bis (2, 2-dinitropropyl) acetal/formal on properties of ε-CL-20 based pressed polymer-bonded explosives | |
| AU2017420106B2 (en) | Composition for single-base propelling powder for ammunition and ammunition provided with such composition | |
| Simić et al. | Influence of composition on the processability of thermobaric explosives | |
| DE10027413A1 (de) | Desensibilisiertes energetisches Material und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| Pang et al. | Synthesis and characterization of a high energy combustion agent (BHN) and its effects on the combustion properties of fuel rich solid rocket propellants | |
| US3456042A (en) | Stick smokeless powder manufacture by extrusion | |
| RU2333189C1 (ru) | Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива | |
| RU2712699C1 (ru) | Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты) | |
| RU2496757C1 (ru) | Способ получения сферического пороха для стрелкового оружия |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130912 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190527 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210622 |