RU2711143C1 - High-energy pyroxylin powder for propellant charges of tank artillery - Google Patents

High-energy pyroxylin powder for propellant charges of tank artillery Download PDF

Info

Publication number
RU2711143C1
RU2711143C1 RU2018141924A RU2018141924A RU2711143C1 RU 2711143 C1 RU2711143 C1 RU 2711143C1 RU 2018141924 A RU2018141924 A RU 2018141924A RU 2018141924 A RU2018141924 A RU 2018141924A RU 2711143 C1 RU2711143 C1 RU 2711143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gunpowder
rdx
energy
production
propellant charges
Prior art date
Application number
RU2018141924A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Михайлов
Роза Фатыховна Гатина
Екатерина Федоровна Коробкова
Андрей Саркисович Арутюнян
Валерий Иванович Колганов
Николай Михайлович Ляпин
Владимир Иванович Коновалов
Рамиль Равилевич Ркиев
Ксения Хуснулловна Никошина
Айгуль Фанисовна Хайрутдинова
Original Assignee
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП")
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 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") filed Critical Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП")
Priority to RU2018141924A priority Critical patent/RU2711143C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2711143C1 publication Critical patent/RU2711143C1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/002—Sensitisers or density reducing agents, foam stabilisers, crystal habit modifiers
    • C06B23/004—Chemical sensitisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/18—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.SUBSTANCE: invention relates to production of pyroxylin high-energy powders and can be used for production of gunpowder to reusable barrel systems, namely propellant charges (PC) of a shot of tank artillery. Technical result is achieved by composing a formulation based on cellulose nitrates as a combustible binder, hexogen (RDX) as a crystalline energy filler, diphenylamine as a chemical resistance stabilizer, a residual solvent-plasticiser – diethyleneglycol monoethyl ether (ethylcarbitol) and water with an appropriate ratio of components.EFFECT: invention is aimed at improvement of powder inflammability, increase of combustion speed, improvement of production and operation safety.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области производства пироксилиновых высокоэнергетических порохов (ВЭП) и может быть использовано для изготовления порохов к ствольным системам многоразового действия, а именно для метательных зарядов (МЗ) выстрелов танковой артиллерии.The invention relates to the field of production of pyroxylin high-energy powders (EP) and can be used for the manufacture of gunpowder for reusable barrel systems, namely, propelling charges (MH) of tank artillery shots.

Увеличение требований к техническому уровню боеприпасов по повышению скорости снаряда и бронепробиваемости решается путем создания рецептур порохов с вводом бризантных взрывчатых веществ, например, нитраминных соединений типа циклотетраметилентетранитрамина (октогена), циклотриметилентринитрамина (гексогена, RDX).An increase in the requirements for the technical level of ammunition to increase projectile speed and armor penetration is solved by creating gunpowder formulations with the introduction of blasting explosives, for example, nitramine compounds such as cyclotetramethylene tetranitramine (HMX), cyclotrimethylenetrinitramine (RDX).

Широко используется в боеприпасах танковой и полевой артиллерии за рубежом американский порох марки М 30 [1]. Порох относится к двухосновным и состоит из 28% коллоксилина, 47,4% нитрогуанидина, 22,5% нитроглицерина, 2,1% стабилизатора химической стойкости и технологических добавок. Порох имеет силу=1081 кДж/г (110,3 тсм/кг), температуру продуктов сгорания (Т)=3040 К. Недостатки пороха заключаются в том, что нитроэфиры в его составе обуславливают низкую механическую прочность пороховых элементов при отрицательных температурах, а также миграцию нитроэфиров в материал сгорающих гильз, следовательно, порох теряет свою стабильность.Widely used in ammunition of tank and field artillery abroad, American gunpowder brand M 30 [1]. Gunpowder belongs to dibasic and consists of 28% colloxylin, 47.4% nitroguanidine, 22.5% nitroglycerin, 2.1% chemical stability stabilizer and technological additives. The powder has a force = 1081 kJ / g (110.3 tcm / kg), the temperature of the combustion products (T) = 3040 K. The disadvantages of the powder are that the nitroesters in its composition cause low mechanical strength of the powder elements at low temperatures, as well as the migration of nitroesters into the material of burning cartridges, therefore, the powder loses its stability.

Известен артиллерийский порох [1], следующего состава: 58% гексогена (RDX), 17% нитрогуанидина, 25% сополимера бисазидометилоксетана (БАМО) и азидометилметилоксетан (AMMO), сила пороха F=1078 кДж/г (110 тсм/кг), температурой 2548 К. Эффективность этого пороха сопоставима с эффективностью американского пороха МЗО, а температура существенно ниже (на 492 К). Однако указанные сополимеры не имеют промышленного производства.Known artillery gunpowder [1], the following composition: 58% hexogen (RDX), 17% nitroguanidine, 25% copolymer of bisazidomethyloxetane (BAMO) and azidomethylmethoxetane (AMMO), gunpowder force F = 1078 kJ / g (110 tcm / kg), temperature 2548 K. The effectiveness of this gunpowder is comparable to the efficiency of American gunpowder MLO, and the temperature is significantly lower (by 492 K). However, these copolymers do not have industrial production.

В статье [2] рассматривается рецептура артиллерийского пороха для модульных метательных зарядов (ММЗ) боеприпасов (LOVA) на основе низкочувствительных ВВ, таких как 1,1-диамин-2,2 динитроэтилен (FOX-7) и гуанилуреанитроамида (FOX-12), вместо гексогена. Однако данный порох используется только для боеприпасов полевой артиллерии.The article [2] discusses the formulation of gunpowder for modular projectile charges (MMW) of ammunition (LOVA) based on low-sensitivity explosives, such as 1,1-diamine-2,2 dinitroethylene (FOX-7) and guanilureanitroamide (FOX-12), instead of hexogen. However, this powder is used only for field artillery ammunition.

Известны пороха для малоуязвимых боеприпасов (LOVA) NL007 и NL008 (прототип) [3], в состав которых входят гексоген RDX (73,0-76,5% мас), горючее связующее нитраты целлюлозы (5,3-7,2% мас), инертное связующее бутират ацетат целлюлозы (9,0-12,7% мас), стабилизатор химической стойкости централит I (0,4% мас), пластификатор трибутилцитрат (7,0-8,6% мас). Пороха получают по технологии с применением удаляемого летучего растворителя ацетона. Недостатки пороха в том, что наличие инертного связующего снижает воспламеняемость пороха и скорость горения, а высокая степень наполнения ВВ и применение легколетучего растворителя для изготовления пороха повышает опасность производства пороха, сборки и эксплуатации метательных зарядов из него.Known gunpowder for low-vulnerability ammunition (LOVA) NL007 and NL008 (prototype) [3], which includes RDX RDX (73.0-76.5 wt%), combustible binder cellulose nitrates (5.3-7.2 wt%) ), an inert binder, butyrate cellulose acetate (9.0-12.7% wt), a stabilizer of chemical resistance, centralite I (0.4% wt), a plasticizer tributyl citrate (7.0-8.6% wt). Gunpowder is produced using technology using a removable volatile solvent of acetone. The disadvantages of gunpowder are that the presence of an inert binder reduces the flammability of gunpowder and the burning rate, while the high degree of explosive filling and the use of an volatile solvent for the manufacture of gunpowder increases the risk of gunpowder production, assembly and operation of propellant charges from it.

Целью изобретения является улучшение воспламеняемости пороха, увеличение скорости горения, повышение безопасности производства и эксплуатации. Технический эффект достигается за счет компоновки рецептуры пороха на основе нитратов целлюлозы в качестве горючего связующего, гексогена (RDX) в качестве кристаллического энергетического наполнителя, дифениламина в качестве стабилизатора химической стойкости, остаточного растворителя-пластификатора этилкарбитола и воды при следующем соотношении компонентов, % массовые:The aim of the invention is to improve the flammability of gunpowder, increase the burning rate, increase the safety of production and operation. The technical effect is achieved due to the layout of the formulation of gunpowder based on cellulose nitrate as a combustible binder, RDX as a crystalline energy filler, diphenylamine as a chemical stability stabilizer, residual solvent-plasticizer of ethyl carbitol and water in the following ratio of components,% mass:

- нитраты целлюлозы- cellulose nitrates 78,9-67,178.9-67.1 - гексоген (RDX)- hexogen (RDX) 20,0-29,020.0-29.0 - дифениламин- diphenylamine 0,6-1,50.6-1.5 - моноэтиловый эфир диэтиленгликоля- diethylene glycol monoethyl ether (этилкарбитол)(ethyl carbitol) 0,1-1,20.1-1.2 - летучие (вода)- volatile (water) 0,4-1,50.4-1.5

Figure 00000001
Figure 00000001

Анализ данных таблицы свидетельствует об улучшении воспламеняемости пороха, так как снижается время задержки воспламенения, что способствует стабилизации процесса горения и улучшению баллистических показателей. Кроме того, повышается коэффициент скорости горения от 0,6042 до 1,027 дм/с/кгс/дм2 10-5. Снижение степени наполнения порохов бризантным взрывчатым кристаллическим веществом гексогеном примерно в 2 раза и отсутствие в технологии изготовления пороха летучего растворителя повышает безопасность производства и эксплуатации пороха и метательных зарядов из него.The analysis of the table data indicates an improvement in the flammability of the powder, since the ignition delay time is reduced, which helps to stabilize the combustion process and improve ballistic performance. In addition, the coefficient of the burning rate increases from 0.6042 to 1.027 dm / s / kgf / dm 2 10 -5 . A decrease in the degree of filling of gunpowder with a blasting explosive crystalline substance of hexogen by about 2 times and the absence of a volatile solvent in the technology of manufacturing gunpowder increases the safety of the production and operation of gunpowder and propellant charges from it.

1. Физика горения и взрыва, 2007, т. 43, №1, С 72-851. Physics of Combustion and Explosion, 2007, v. 43, No. 1, C 72-85

2. Зарубежные модульные метательные заряды, В. Зубов, - Зарубежное военное обозрение, №1, 2011, С - 44-562. Foreign modular propelling charges, V. Zubov, - Foreign Military Review, No. 1, 2011, C - 44-56

3 Материалы 45-й международной ежегодной конференции, организованной Фраунхоферовским институтом химической технологии 24-27 июня 2014 г., - место проведения конференции - г. Карлсруэ, Германия.3 Materials of the 45th international annual conference organized by the Fraunhofer Institute of Chemical Technology June 24-27, 2014, the conference venue is Karlsruhe, Germany.

Claims (2)

Высокоэнергетический пироксилиновый порох для метальных зарядов танковой артиллерии, включающий нитраты целлюлозы в качестве горючего связующего, циклотриметилентринитрамин (гексоген, RDX) в качестве кристаллического энергетического наполнителя, дифениламин в качестве стабилизатора химической стойкости, растворитель-пластификатор - моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (этилкарбитол) и летучие - воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:High-energy pyroxylin gunpowder for tank artillery metal charges, including cellulose nitrates as a combustible binder, cyclotrimethylene trinitramine (RDX, RDX) as a crystalline energy filler, diphenylamine as a chemical stability stabilizer, plasticizer-diethylglycol monoethyl ether (water) in the following ratio of components, wt.%: нитраты целлюлозы cellulose nitrates 78,9-67,178.9-67.1 гексоген (RDX) RDX (RDX) 20,0-29,020.0-29.0 дифениламин diphenylamine 0,6-1,50.6-1.5 моноэтиловый эфир диэтиленгликоля diethylene glycol monoethyl ether (этилкарбитол)(ethyl carbitol) 0,1-1,20.1-1.2 вода water 0,4-1,50.4-1.5
RU2018141924A 2018-11-27 2018-11-27 High-energy pyroxylin powder for propellant charges of tank artillery RU2711143C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141924A RU2711143C1 (en) 2018-11-27 2018-11-27 High-energy pyroxylin powder for propellant charges of tank artillery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141924A RU2711143C1 (en) 2018-11-27 2018-11-27 High-energy pyroxylin powder for propellant charges of tank artillery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2711143C1 true RU2711143C1 (en) 2020-01-15

Family

ID=69171670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018141924A RU2711143C1 (en) 2018-11-27 2018-11-27 High-energy pyroxylin powder for propellant charges of tank artillery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2711143C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4726919A (en) * 1985-05-06 1988-02-23 Morton Thiokol, Inc. Method of preparing a non-feathering nitramine propellant
US5540794A (en) * 1992-05-11 1996-07-30 Thiokol Corporation Energetic binder and thermoplastic elastomer-based low vulnerability ammunition gun propellants with improved mechanical properties
EP1031548A1 (en) * 1999-02-24 2000-08-30 Nitrochemie Aschau GmbH Process for producing single, double or triple base propellant powders for ammunition for barrelled weapons
RU2382019C1 (en) * 2008-05-30 2010-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Бизон" Block propellant porous charge (versions) and method of its manufacturing
CA2899260A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-07 Nitrochemie Wimmis Ag Powder for accelerating projectiles for mortar systems
RU2528984C2 (en) * 2012-07-05 2014-09-20 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Modular throwing charge (versions) and method of its fabrication
RU2561082C1 (en) * 2014-01-27 2015-08-20 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Spherical powder for 5,6 mm rifle high-efficiency cartridge

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4726919A (en) * 1985-05-06 1988-02-23 Morton Thiokol, Inc. Method of preparing a non-feathering nitramine propellant
US5540794A (en) * 1992-05-11 1996-07-30 Thiokol Corporation Energetic binder and thermoplastic elastomer-based low vulnerability ammunition gun propellants with improved mechanical properties
EP1031548A1 (en) * 1999-02-24 2000-08-30 Nitrochemie Aschau GmbH Process for producing single, double or triple base propellant powders for ammunition for barrelled weapons
RU2382019C1 (en) * 2008-05-30 2010-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Бизон" Block propellant porous charge (versions) and method of its manufacturing
RU2528984C2 (en) * 2012-07-05 2014-09-20 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Modular throwing charge (versions) and method of its fabrication
CA2899260A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-07 Nitrochemie Wimmis Ag Powder for accelerating projectiles for mortar systems
RU2561082C1 (en) * 2014-01-27 2015-08-20 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Spherical powder for 5,6 mm rifle high-efficiency cartridge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8641842B2 (en) Propellant compositions including stabilized red phosphorus, a method of forming same, and an ordnance element including the same
Agrawal Some new high energy materials and their formulations for specialized applications
Nair et al. Advances in high energy materials
US20150203415A1 (en) Reactive material compositions and projectiles including the same
Badgujar et al. Review of promising insensitive energetic materials
Silva et al. Green propellants: oxidizers
US4002514A (en) Nitrocellulose propellant composition
GB1558498A (en) Ignition system for high-temperature propellants
US3092525A (en) Method of producing unitary nitrocellulose grains capable of fragmentation under primer blast to original granules
Szala Polymer-bonded secondary explosives
US20170233306A1 (en) Propellant compositions comprising nitramine oxidants
NO327395B1 (en) Procedure for the manufacture of single-, two- or three-base propellant powder for flea ammunition
US4570540A (en) LOVA Type black powder propellant surrogate
RU2711143C1 (en) High-energy pyroxylin powder for propellant charges of tank artillery
CA2990862C (en) Propelling charge system for artillery shells
US3732130A (en) Gun propellant containing nonenergetic plasticizer,nitrocellulose and triaminoguanidine nitrate
US3878003A (en) Composite double base propellant with HMX oxidizer
ES2870548T3 (en) Insensitive ammo thrusters
ES2815524T3 (en) Phthalate-free propellants
RU2771496C1 (en) Heat-resistant explosive composition
US3732131A (en) Gun propellant containing nitroplasticized nitrocellulose and triaminoguanidine nitrate
US3086896A (en) Nitroguanidine propellant composition and process of preparation
KR102051995B1 (en) PROPELLANT OF LOW ZONE FOR 155mm HOWITZER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US3943209A (en) High volumetric energy smokeless solid rocket propellant
Trzciński Theoretical assessment of the response of an explosive charge to the impact of a tungsten subprojectile