RU2770805C1 - Casting insensitive explosive composition - Google Patents

Casting insensitive explosive composition Download PDF

Info

Publication number
RU2770805C1
RU2770805C1 RU2021127157A RU2021127157A RU2770805C1 RU 2770805 C1 RU2770805 C1 RU 2770805C1 RU 2021127157 A RU2021127157 A RU 2021127157A RU 2021127157 A RU2021127157 A RU 2021127157A RU 2770805 C1 RU2770805 C1 RU 2770805C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
casting
mixture
composition
plasticizer
Prior art date
Application number
RU2021127157A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Айнур Ильдусович Ахметзянов
Юрий Анатольевич Беленовский
Дмитрий Михайлович Гагаркин
Александр Юрьевич Гармашев
Александр Евгеньевич Дикий
Александр Николаевич Зеленов
Константин Михайлович Мирошкин
Михаил Львович Соколов
Николай Петрович Тайбинов
Ильхам Рахимович Шакиров
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2021127157A priority Critical patent/RU2770805C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770805C1 publication Critical patent/RU2770805C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/34Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/22Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate the salt being ammonium perchlorate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C06B45/04Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: explosives.
SUBSTANCE: invention relates to explosive substances (ES) for casting explosive devices for various purposes and can be used in the mining industry, geology, construction and other fields of science and technology related to the use of explosion energy of powerful ES. Casting insensitive explosive composition includes high explosive, powdered combustible metal from 15 to 36 wt.%, plasticizer - a mixture of LD-70 from 12 to 18 wt. %, polymer polyacrylic series from 3 to 7 wt. %, diphenylamine from 0.2 to 1 wt.% over 100 wt.% and oxidizing agent - ammonium perchlorate. High explosive is from 19 to 23 wt.%, contains triaminotrinitrobenzene from 12 to 21 wt.% and additionally octogen from 2 to 11 wt.%, ammonium perchlorate is from 25 to 35 wt.%. As a powder combustible metal, a mixture of aluminum powders of higher and lower dispersion relative to each other in proportions from 30:70 to 70:30, respectively, is used.
EFFECT: high power of the explosive composition and a specified critical charge detonation diameter, the required susceptibility to the initiating pulse and an increased detonation velocity are provided, while maintaining high explosion safety characteristics and expanding the range of applications.
1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к взрывчатым веществам (ВВ) для снаряжения литьевым способом взрывных устройств различного назначения и может быть использовано в горнодобывающей промышленности, геологии, строительстве и в других областях науки и техники, связанных с применением энергии взрыва мощных ВВ.SUBSTANCE: invention relates to explosives for casting explosive devices for various purposes and can be used in the mining industry, geology, construction and other fields of science and technology related to the use of explosion energy of powerful explosives.

Литьевой способ снаряжения ВВ позволяет изготавливать крупногабаритные детали различной формы. При этом к ВВ помимо высокой мощности предъявляются требования по взрывобезопасности.The casting method of explosive equipment allows the production of large-sized parts of various shapes. At the same time, in addition to high power, explosion safety requirements are imposed on explosives.

Существуют большое разнообразие литьевых ВВ, отличающихся жидкотекучей основой или пластификатором. Литьевые ВВ, состоящие из двух и более компонентов, также могут называться взрывчатыми составами (ВС). Лучшими эксплуатационными и технологическими свойствами обладают литьевые ВС отверждаемые химически после заливки, например сшивкой полимера или пластизольные ВВ.There are a wide variety of injection molded explosives that differ in a fluid base or plasticizer. Cast explosives, consisting of two or more components, can also be called explosive compositions (BC). The best operational and technological properties are found in cast VS that are chemically cured after pouring, for example, by polymer crosslinking or plastisol explosives.

Известно изобретение по международной заявке WO №99/12870, С06В 21/00, С06В 45/00, опубл. 10.09.2004, в котором рассматриваются золь-гельно изготавливаемые энергетические материалы, в том числе ВВ. Из текста изобретения следует, что в раствор - жидкое связующее добавляется полимер, с последующей его сшивкой, в этот же раствор добавляется энергетический материал.The invention is known according to the international application WO No. 99/12870, SW 21/00, SW 45/00, publ. 09/10/2004, which deals with sol-gel manufactured energy materials, including explosives. It follows from the text of the invention that a polymer is added to the liquid binder solution, followed by its crosslinking, and an energy material is added to the same solution.

В соответствии с данной заявкой возможно изготовление отливок энергетических материалов с высокой точностью геометрических размеров.In accordance with this application, it is possible to manufacture castings of energy materials with high accuracy of geometric dimensions.

Недостатком указанного ВС является необходимость в дегидратации полученной смеси, что усложняет технологический цикл изготовления и снаряжения деталей, а наличие пор в составе ухудшает его эксплуатационные свойства.The disadvantage of this BC is the need for dehydration of the resulting mixture, which complicates the technological cycle of manufacturing and equipping parts, and the presence of pores in the composition worsens its performance properties.

Известен композиционный литьевой ВС, представленный в описании изобретения под названием «Способ изготовления литьевого взрывчатого состава и композиционный литьевой взрывчатый состав», патент РФ №2382022, С06В 25/34, опубл. 20.02.2010 г. Данный ВС состоит из кристаллического октогена, связующего на основе пластифицированного нитроэфир- нитроаминным пластификатором метилполивинилтетразола, алюминиевого порошка и отверждающего агента.Known composite casting VS, presented in the description of the invention under the title "Method of manufacturing a casting explosive composition and composite casting explosive composition", RF patent No. 2382022, SW 25/34, publ. February 20, 2010 This VS consists of crystalline HMX, a binder based on methylpolyvinyltetrazole plasticized with a nitroether-nitroamine plasticizer, aluminum powder and a curing agent.

Указанный выше состав является мощным, то есть обладает высокими энергетическими характеристиками.The above composition is powerful, that is, it has high energy characteristics.

Недостатком такого состава является его высокая взрывоопасность (низкие показатели взрывобезопасности).The disadvantage of this composition is its high explosiveness (low explosion safety).

Также известен ВС, описанный в изобретении под названием «Пластизольная взрывчатка», патент US №5468313, С06В 31/50 опубл. 21.11.1995 г. Предложен жидкотекучий литьевой бризантный ВС, имеющий систему связующего, содержащую нитроцеллюлозу сорта пластизоль (PNC) и энергетический пластификатор. ВС также содержит более 65% твердого взрывчатого компонента, такого как CL-20, октогена и др.Also known is the sun, described in the invention under the name "plastisol explosive", US patent No. 5468313, C06B 31/50 publ. November 21, 1995. A fluid cast brisant VS is proposed, having a binder system containing plastisol grade nitrocellulose (PNC) and an energy plasticizer. The BC also contains over 65% of the solid explosive component such as CL-20, HMX, etc.

Присутствие во взрывчатом составе нитроцеллюлозы и такого взрывчатого компонента как CL-20 повышает его энергетические характеристики. Но при этом наличие нитроцеллюлозы во взрывчатом составе снижает его термическую и химическую стойкость, а большая доля взрывчатых компонентов, обладающих высокой чувствительностью, таких как CL-20 или октогена повышает его взрывоопасность. Это является недостатком данного взрывчатого состава.The presence of nitrocellulose in the explosive composition and such an explosive component as CL-20 increases its energy characteristics. But at the same time, the presence of nitrocellulose in the explosive composition reduces its thermal and chemical resistance, and a large proportion of explosive components with high sensitivity, such as CL-20 or HMX, increases its explosiveness. This is a disadvantage of this explosive composition.

Известны литьевые ВС, описанные в патентах РФ: №2315742, С06В 25/00, опубл. 27.01.2008 г. «Взрывчатый состав»; №2235967, С06В 25/34, F42B 12/20, опубл. 10.09.2004 г. «Способ стрельбы артиллерийским зарядом, детонирующее снаряжение»; №2415831, С06В 25/34 опубл. 10.04.2011 г. «Взрывчатая композиция многофункционального действия»; №2475467 С06В 25/00 опубл. 20.02.2013 г. «Взрывчатая композиция многофункционального действия с повышенной стабильностью эксплуатационных свойств».Known molding sun, described in the patents of the Russian Federation: No. 2315742, SW 25/00, publ. 01/27/2008 "Explosive composition"; No. 2235967, C06B 25/34, F42B 12/20, publ. 09/10/2004 "Method of firing an artillery charge, detonating equipment"; No. 2415831, C06B 25/34 publ. 04/10/2011 "Explosive composition of multifunctional action"; No. 2475467 С06В 25/00 publ. 02/20/2013 "Explosive composition of multifunctional action with increased stability of operational properties."

Эти известные литьевые ВС содержат бризантное ВВ - октоген или гексоген, металлическое горючие, такое как алюминий, пластификатор, неорганический окислитель, например перхлорат аммония. Гексоген или октоген могут флегматизироваться. В составах используются стабилизатор и отверждающая добавка.These well-known cast VS contain a high explosive - octogen or hexogen, metallic combustibles such as aluminum, a plasticizer, an inorganic oxidizing agent, such as ammonium perchlorate. RDX or HMX can be phlegmatized. The compositions use a stabilizer and a curing additive.

Содержание октогена и гексогена в литьевых ВС повышает их взрывчатые характеристики. Недостатками данных ВС является относительно низкая взрывобезопасность при внешних аварийных и поражающих воздействиях. Низкая взрывобезопасность обусловлена использованием в качестве основного компонента состава бризантных ВВ гексогена или октогена (хотя и флегматизированных).The content of octogen and hexogen in molded aircraft increases their explosive characteristics. The disadvantages of these aircraft is the relatively low explosion safety in case of external emergency and damaging effects. Low explosion safety is due to the use of hexogen or octogen (although phlegmatized) as the main component of the composition of blasting explosives.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является ВС, описанный в патенте РФ №2471759, С06В 25/04, опубл. 10.01.2013 г. «Взрывчатый состав». ВС является пластизольным и включает в себя так же как и предлагаемое изобретение бризантное взрывчатое вещество -триаминотринитробензол (ТАТБ), порошковый горючий металл от 15 до 36 мас. %, пластификатор, например, смесь ЛД-70 от 12 до 18 мас. %, полимер полиакрилового ряда от 3 до 7 мас. %, дефениламин от 0,2 до 1% сверх 100% и окислитель - перхлорат аммония.The closest and selected as a prototype is the Sun, described in the patent of the Russian Federation No. 2471759, SW 25/04, publ. 01/10/2013 "Explosive composition". The sun is plastisol and includes, as well as the proposed invention, a blasting explosive - triaminotrinitrobenzene (TATB), powdered combustible metal from 15 to 36 wt. %, plasticizer, for example, a mixture of LD-70 from 12 to 18 wt. %, polymer polyacrylic series from 3 to 7 wt. %, dephenylamine from 0.2 to 1% over 100% and oxidizing agent - ammonium perchlorate.

Известный ВС содержит ТАТБ от 19 до 21 мас. %, пластификатор - от 2 до 30 мас. %, полимер полиакрилового ряда от 2 до 10 мас. %, а в качестве порошкового горючего материала применены алюминий, магний или их сплавы.Known Sun contains TATB from 19 to 21 wt. %, plasticizer - from 2 to 30 wt. %, polyacrylic polymer from 2 to 10 wt. %, and aluminum, magnesium or their alloys are used as a powder combustible material.

Использование ТАТБ в качестве основного бризантного ВВ позволяет значительно снизить восприимчивость ВС к внешним механическим и тепловым воздействиям, таким как ударно-волновая чувствительность, чувствительность к прострелу пулей, падение с высоты, отсутствие детонации при пожаре. То есть ВС обладает высокими характеристиками взрывобезопасности.The use of TATB as the main blasting explosive makes it possible to significantly reduce the susceptibility of the aircraft to external mechanical and thermal influences, such as shock-wave sensitivity, sensitivity to bullet penetration, falling from a height, and the absence of detonation in a fire. That is, the aircraft has high explosion safety characteristics.

При этом, использование в качестве бризантного ВВ исключительно ТАТБ значительно увеличивает критический диаметр детонации заряда ВС, уменьшает скорость детонации, чрезмерно снижает восприимчивость ВС к действию инициирующего импульса от взрывателя или промежуточного детонатора. Указанные недостатки ограничивают спектр применения ВС.At the same time, the use of exclusively TATB as a blasting explosive significantly increases the critical diameter of the detonation of the aircraft charge, reduces the detonation velocity, and excessively reduces the susceptibility of the aircraft to the action of the initiating pulse from the fuse or intermediate detonator. These shortcomings limit the spectrum of aircraft applications.

Анализ уровня техники аналогичных ВС показал, что они не обладают в совокупности высокой мощностью, улучшенной инициируемостью и детонационной способностью, высокой стойкостью к внешним воздействиям, то есть не обладают высокими показателями взрывобезопасности и широким спектром применения.An analysis of the state of the art of similar aircraft showed that they do not have a combination of high power, improved initiability and detonation ability, high resistance to external influences, that is, they do not have high explosion safety and a wide range of applications.

Технический результат на достижение которого направлено заявляемое изобретение заключается в обеспечении высокой мощности ВС и заданного критического диаметра детонации заряда, требуемой восприимчивости к инициирующему импульсу и повышенной скорости детонации, с сохранением высоких характеристик взрывобезопасности и расширением спектра применения.The technical result to which the claimed invention is directed is to provide a high power of the aircraft and a given critical charge detonation diameter, the required susceptibility to the initiating pulse and an increased detonation velocity, while maintaining high explosion safety characteristics and expanding the range of applications.

Для достижения указанного технического результата в литьевом мощном взрывчатом составе, включающем бризантное взрывчатое вещество - триаминотринитробензол, порошковый горючий металл от 15 до 36 мас. %, пластификатор - жидкое ВВ, например, смесь ЛД-70 от 12 до 18 мас. %, полимер полиакрилового ряда от 3 до 7 мас. %, дифениламин от 0,2 до 1 мас. % сверх 100 мас. % и окислитель - перхлорат аммония, согласно изобретению, бризантное ВВ составляет от 19 до 23 мас. %, содержит триаминотринитробензол от 12 до 21 мас. % и дополнительно октоген от 2 до 11 мас. %, перхлорат аммония составляет от 25 до 35 мас. %, а в качестве порошкового горючего металла применена смесь алюминиевых порошков высокой и низкой дисперсности по отношению друг к другу в долях от 30:70 до 70:30, соответственно.To achieve the specified technical result in a powerful explosive casting composition, including a high explosive - triaminotrinitrobenzene, powdered combustible metal from 15 to 36 wt. %, plasticizer - liquid explosive, for example, a mixture of LD-70 from 12 to 18 wt. %, polymer polyacrylic series from 3 to 7 wt. %, diphenylamine from 0.2 to 1 wt. % over 100 wt. % and an oxidizing agent - ammonium perchlorate, according to the invention, high explosive is from 19 to 23 wt. %, contains triaminotrinitrobenzene from 12 to 21 wt. % and additionally HMX from 2 to 11 wt. %, ammonium perchlorate is from 25 to 35 wt. %, and as a powder combustible metal, a mixture of aluminum powders of high and low dispersion relative to each other in proportions from 30:70 to 70:30, respectively, was used.

По существу отличия заявленного взрывчатого состава от прототипа состоят в замене части бризантного ВВ ТАТБ на бризантное ВВ октоген с долей от 2 до 11 по массе % от общей массы состава и увеличение максимальной доли бризантных ВВ от 19 до 23 по массе % от общей массы состава и в том, что в качестве горючего металла использована смесь алюминиевых порошков высокой и низкой дисперсности. Их соотношение по массе в смеси по отношению друг к другу варьируется в пределах от 30 на 70 до 70 на 30 долей, соответственно, а доли по массе % количества пластификатора, полимера и окислителя в ВС также изменены по сравнению с прототипом.Essentially, the differences between the claimed explosive composition and the prototype consist in replacing part of the blasting explosive TATB with the blasting explosive octogen with a share of 2 to 11% by weight of the total mass of the composition and increasing the maximum proportion of blasting explosives from 19 to 23 by weight % of the total mass of the composition and in that a mixture of aluminum powders of high and low dispersion was used as a combustible metal. Their ratio by weight in the mixture relative to each other varies from 30 to 70 to 70 to 30 shares, respectively, and the proportions by weight % of the amount of plasticizer, polymer and oxidizer in the sun are also changed compared to the prototype.

Эти указанные отличия совместно с общими признаками прототипа позволили создать ВС, обладающего высокой мощностью, улучшенной инициируемостью и детонационной способностью, высокой стойкостью к внешним воздействиям, то есть обладающего высокими показателями взрывобезопасности и имеющего широкий спектр применения.These differences, together with the general features of the prototype, made it possible to create an aircraft with high power, improved initiability and detonation ability, high resistance to external influences, that is, with high explosion safety and a wide range of applications.

Наличие в заявленном изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию изобретения «новизна».The presence in the claimed invention of features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it as corresponding to the condition of the invention "novelty".

В процессе поиска не выявлено технических решений, содержащих совокупность признаков, сходную с совокупностью отличительных признаков формулы заявленного состава, что позволяет сделать вывод о соответствии его условию изобретения «изобретательский уровень».The search did not reveal technical solutions containing a set of features similar to the set of distinguishing features of the formula of the claimed composition, which allows us to conclude that it complies with the condition of the invention "inventive step".

Предлагаемый литьевой мощный малочувствительный состав включает бризантное взрывчатое вещество от 19 до 23 мас. %, содержащее триаминотринитробензола от 12 до 21 мас. % и октогена от 2 до 11 мас. %, порошковый горючий металл от 15 до 36 мас. %, пластификатор - жидкое ВВ, например, смесь ЛД-70 от 12 до 18 мас. %, полимер полиакрилового ряда от 3 до 7 мас. %, дифениламин от 0,2 до 1 мас. % сверх 100 мас. % и окислитель - перхлорат аммония от 25 до 35 мас. %, а в качестве порошкового горючего металла применена смесь алюминиевых порошков высокой и низкой дисперсности по отношению друг к другу в долях от 30:70 до 70:30, соответственно.The proposed casting powerful low-sensitivity composition includes high explosive from 19 to 23 wt. % containing triaminotrinitrobenzene from 12 to 21 wt. % and HMX from 2 to 11 wt. %, powder combustible metal from 15 to 36 wt. %, plasticizer - liquid explosive, for example, a mixture of LD-70 from 12 to 18 wt. %, polymer polyacrylic series from 3 to 7 wt. %, diphenylamine from 0.2 to 1 wt. % over 100 wt. % and oxidizing agent - ammonium perchlorate from 25 to 35 wt. %, and as a powder combustible metal, a mixture of aluminum powders of high and low dispersion relative to each other in proportions from 30:70 to 70:30, respectively, was used.

Процесс изготовления заявленного ВС включает подготовку компонентов, их смешивание, заливку полученной пластической массы в изложницу (форму) и последующее отверждение. Получение пластической массы и ее отверждение происходят при комнатной температуре без разложения и занимают незначительное время. Доля каждого компонента ВС в мас. % берется в гаком количестве, что бы их суммарная доля в смеси составляла 100%.The manufacturing process of the claimed aircraft includes the preparation of components, their mixing, pouring the resulting plastic mass into a mold (mould) and subsequent curing. The preparation of the plastic mass and its curing take place at room temperature without decomposition and take a short time. The proportion of each component of the sun in wt. % is taken in such an amount that their total share in the mixture is 100%.

ТАТБ является низкочувствительным бризантным ВВ, октоген является мощным бризантным ВВ. В таблице 1 приведены данные о свойствах ВВ ТАТБ и октоген по чувствительности к механическим воздействиям (к удару и трению), а также температура вспышки и химическая стойкость.TATB is a low-sensitivity blasting explosive, HMX is a powerful blasting explosive. Table 1 shows data on the properties of TATB and HMX explosives in terms of sensitivity to mechanical stress (impact and friction), as well as flash point and chemical resistance.

Figure 00000001
Figure 00000001

Чувствительность к удару определялась по ГОСТ 4545-80.Impact sensitivity was determined according to GOST 4545-80.

Чувствительность к трению исследовалась на приборе И-6-2. Был определен нижний предел - максимальное усилие поджатая вращающегося пуансона, при котором в 10-ти параллельных опытах не зафиксировано ни одного взрыва. В испытаниях использовались навески ВВ с добавлением песка и без него.Friction sensitivity was studied using an I-6-2 device. The lower limit was determined - the maximum force of the preloaded rotating punch, at which not a single explosion was recorded in 10 parallel experiments. In the tests, explosive samples were used with and without the addition of sand.

Температура вспышки определялась при времени задержки 30 с. The flash point was determined with a delay time of 30 s.

Химическая стойкость определялась ФЭК-методом (количеством нитрит-ионов, выделившихся при выдержке навески ВВ при температуре 110°С в течении 8 часов).The chemical resistance was determined by the FEC method (the amount of nitrite ions released during the exposure of a sample of explosives at a temperature of 110°C for 8 hours).

Поскольку ТАТБ является основным бризантным взрывчатым компонентом предлагаемого ВС, то его использование обеспечивает высокую взрывобезопасность ВС в целом. Введение же мощного бризантного ВВ октоген в доле от 2 до 11 мас. % повышает чувствительность ВС к инициирующему импульсу, увеличивает скорость детонации и уменьшает критический диаметр детонации, без значимого ухудшения стойкости ВС к внешним воздействиям. В зависимости от требований, предъявляемых к заряду ВВ доля октогена в смеси может варьироваться. Для зарядов, с инициаторами небольшой мощности и/или с внутренним диаметром от 40 мм доля октогена в ВС может быть максимальной - до 11 мас. %. При снаряжении ВС зарядов внутреннем диаметром от 100 мм и использовании мощных инициаторов доля октогена в ВС может быть минимальной - до 2 мас. %. Увеличение доли октогена более 11 мас. % является не целесообразным, в связи с тем, что это приводит к значительному снижению взрывобезопасности ВС.Since TATB is the main high-explosive component of the proposed aircraft, its use ensures high explosion safety of the aircraft as a whole. The introduction of a powerful blasting explosive octogen in a fraction of 2 to 11 wt. % increases the sensitivity of the aircraft to the initiating pulse, increases the detonation velocity and reduces the critical detonation diameter, without significant deterioration in the resistance of the aircraft to external influences. Depending on the requirements for the explosive charge, the proportion of HMX in the mixture can vary. For charges with initiators of low power and/or with an inner diameter of 40 mm or more, the proportion of HMX in the BC can be maximum - up to 11 wt. %. When equipping the aircraft with charges with an internal diameter of 100 mm or more and using powerful initiators, the fraction of HMX in the aircraft can be minimal - up to 2 wt. %. The increase in the share of HMX more than 11 wt. % is not appropriate, due to the fact that this leads to a significant reduction in the explosion safety of the aircraft.

ВВ ТАТБ и октоген имеют отрицательный кислородный баланс. Использование перхлората аммония в качестве окислителя в заявленном ВС улучшает кислородный баланс, обеспечивая полноту химической реакции.TATB and HMX have a negative oxygen balance. The use of ammonium perchlorate as an oxidizing agent in the claimed BC improves the oxygen balance, ensuring the completeness of the chemical reaction.

Пластификатор (например, ЛД-70) и полимер полиакрилового ряда (например, Витан) образуют студнеобразную пластизольную связку (гель), предотвращаю охрупнивание ВС. Доля пластификатора подобрана таким образом, что бы обеспечить литьевые свойства смеси. При снижении доли пластификатора в ВС менее 12 мас. % не обеспечиваются литьевые свойства ВС. В случае, если доля пластификатора в ВС превышает 18 мас. % происходит осаждение компонентов смеси во время ее отверждения, в результате чего в объеме смеси компоненты распределяются неравномерно. Доля полимера подобрана таким образом, что бы обеспечить полное затвердевание ВС, исходя из доли пластификатора.A plasticizer (for example, LD-70) and a polyacrylic polymer (for example, Vitan) form a gel-like plastisol binder (gel), preventing embrittlement of the aircraft. The proportion of the plasticizer is selected in such a way as to ensure the casting properties of the mixture. With a decrease in the proportion of plasticizer in the sun is less than 12 wt. % casting properties of the aircraft are not provided. If the proportion of plasticizer in the sun exceeds 18 wt. %, precipitation of the components of the mixture occurs during its curing, as a result of which the components are distributed unevenly in the volume of the mixture. The proportion of the polymer is selected in such a way as to ensure complete hardening of the aircraft, based on the proportion of the plasticizer.

Стабилизатор химической стойкости дифениламин (ДФА) обеспечивает термическую и химическую стойкость состава.Diphenylamine (DPA) chemical stability stabilizer provides thermal and chemical stability of the composition.

Порошковый горючий металл (например, алюминий, магний, их сплавы) повышает термическую составляющую, увеличивая фугасное действие взрыва. Наличие порошков высокой и низкой дисперсности в указанных долях позволяет регулировать литьевые свойства смеси, обеспечивая необходимую текучесть смеси.Powder combustible metal (for example, aluminum, magnesium, their alloys) increases the thermal component, increasing the high-explosive effect of the explosion. The presence of powders of high and low dispersion in the specified proportions allows you to control the casting properties of the mixture, providing the necessary fluidity of the mixture.

Заявителем проведены экспериментальные исследования по отработке заявляемого ВС с варьированием составляющих его компонентов.The applicant has carried out experimental studies on the development of the proposed aircraft with the variation of its constituent components.

В таблице 2 в качестве примера практической реализации приведено конкретное содержание одного из вариантов состава, обеспечивающее высокие показатели мощности и безопасности (таблица 3).Table 2, as an example of practical implementation, shows the specific content of one of the composition options that provides high performance and safety (table 3).

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Проведенные экспериментальные исследования показали, что оптимальное процентное содержание бризантного ВВ (ТАТБ и октоген) в заявляемой композиции, обеспечивающее требуемую детонационную способность и наибольшую мощность взрыва при высоких показателях взрывобезопасности, составляет от 19 до 23 мас. %. При этом процентное содержание октогена составляет от 2 до 11 мас. % от общей массы состава. Перхлорат аммония улучшает кислородный баланс, обеспечивая полноту химической реакции. Алюминиевый порошок повышает термическую составляющую при взрыве, увеличивая фугасное действие взрыва, Двухкомпонентный состав алюминиевого порошка, позволяет регулировать литьевые свойства смеси. Пластификатор (например, ЛД-70) в количестве от 12 до 18 мас. % и полимер полиакрилового ряда в количестве от 3 до 7 мас. % обеспечивают ВС литьевые свойства с последующим ее затвердеванием.Conducted experimental studies have shown that the optimal percentage of high explosive (TATB and octogen) in the claimed composition, providing the required detonation ability and the highest explosion power at high explosion safety, is from 19 to 23 wt. %. The percentage of HMX is from 2 to 11 wt. % of the total mass of the composition. Ammonium perchlorate improves the oxygen balance, ensuring the completeness of the chemical reaction. Aluminum powder increases the thermal component during the explosion, increasing the high-explosive effect of the explosion. The two-component composition of aluminum powder allows you to control the casting properties of the mixture. Plasticizer (for example, LD-70) in an amount of 12 to 18 wt. % and a polyacrylic polymer in an amount of 3 to 7 wt. % provide sun casting properties with its subsequent hardening.

Вышеизложенные сведения о заявляемом составе, свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения (вещества) следующей совокупности условий:The above information about the claimed composition testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention (substance):

- средство, воплощающее заявленное вещество при его осуществлении предназначено для использования в промышленности, а именно в горнодобывающей промышленности, геологии, строительстве и в других областях науки и техники, связанных с применением энергии взрыва мощных ВВ;- a means embodying the claimed substance in its implementation is intended for use in industry, namely in the mining industry, geology, construction and other fields of science and technology related to the use of explosion energy of powerful explosives;

- для заявляемого вещества в том виде, в котором он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приори тета средств и методов.- for the claimed substance in the form in which it is characterized in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application and known before the priority date is confirmed.

- средство, воплощающее заявленное вещество при его осуществлении, способно обеспечить достижение следующего технического результата: обеспечение высокой мощность ВС и заданного критического диаметра детонации заряда, требуемой восприимчивости к инициирующему импульсу, увеличение скорости детонации, с сохранением высоких характеристик взрывобезопасности.- a means embodying the claimed substance in its implementation is capable of achieving the following technical result: providing a high power of the aircraft and a given critical charge detonation diameter, the required susceptibility to the initiating pulse, an increase in the detonation speed, while maintaining high explosion safety characteristics.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the invention criterion "industrial applicability".

Claims (1)

Литьевой малочувствительный взрывчатый состав, включающий бризантное взрывчатое вещество, порошковый горючий металл от 15 до 36 мас. %, пластификатор - смесь ЛД-70 от 12 до 18 мас. %, полимер полиакрилового ряда от 3 до 7 мас. %, дифениламин от 0,2 до 1 мас. % сверх 100 мас. % и окислитель - перхлорат аммония, отличающийся тем, что бризантное взрывчатое вещество составляет от 19 до 23 мас. %, содержит триаминотринитробензол от 12 до 21 мас. % и дополнительно октоген от 2 до 11 мас. %, перхлорат аммония составляет от 25 до 35 мас. %, а в качестве порошкового горючего металла применена смесь алюминиевых порошков более высокой и более низкой дисперсности по отношению друг к другу в долях от 30:70 до 70:30 соответственно.Casting insensitive explosive composition, including high explosive, powder combustible metal from 15 to 36 wt. %, plasticizer - a mixture of LD-70 from 12 to 18 wt. %, polymer polyacrylic series from 3 to 7 wt. %, diphenylamine from 0.2 to 1 wt. % over 100 wt. % and an oxidizing agent - ammonium perchlorate, characterized in that the high explosive is from 19 to 23 wt. %, contains triaminotrinitrobenzene from 12 to 21 wt. % and additionally HMX from 2 to 11 wt. %, ammonium perchlorate is from 25 to 35 wt. %, and as a powder combustible metal, a mixture of aluminum powders of higher and lower dispersion relative to each other in proportions from 30:70 to 70:30, respectively, was used.
RU2021127157A 2021-09-14 2021-09-14 Casting insensitive explosive composition RU2770805C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021127157A RU2770805C1 (en) 2021-09-14 2021-09-14 Casting insensitive explosive composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021127157A RU2770805C1 (en) 2021-09-14 2021-09-14 Casting insensitive explosive composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770805C1 true RU2770805C1 (en) 2022-04-21

Family

ID=81306245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021127157A RU2770805C1 (en) 2021-09-14 2021-09-14 Casting insensitive explosive composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770805C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4555277A (en) * 1985-01-29 1985-11-26 The United States Of America As Represented By The Unites States Department Of Energy Extrusion cast explosive
US5320043A (en) * 1990-10-17 1994-06-14 Snpe Inc. Low-vulnerability explosive munitions element including a multicomposition explosive charge, and method for obtaining a blast and/or bubble effect
RU2215725C1 (en) * 2002-05-23 2003-11-10 Сулимов Алексей Александрович Explosive composition and charge
RU2471759C2 (en) * 2011-03-02 2013-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Explosive composition
US20190023628A1 (en) * 2008-08-29 2019-01-24 Bae Systems Plc Cast explosive composition
CN109627133A (en) * 2018-12-05 2019-04-16 湖北航天化学技术研究所 A kind of thermoplastic composite solid propellant and preparation method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4555277A (en) * 1985-01-29 1985-11-26 The United States Of America As Represented By The Unites States Department Of Energy Extrusion cast explosive
US5320043A (en) * 1990-10-17 1994-06-14 Snpe Inc. Low-vulnerability explosive munitions element including a multicomposition explosive charge, and method for obtaining a blast and/or bubble effect
RU2215725C1 (en) * 2002-05-23 2003-11-10 Сулимов Алексей Александрович Explosive composition and charge
US20190023628A1 (en) * 2008-08-29 2019-01-24 Bae Systems Plc Cast explosive composition
RU2471759C2 (en) * 2011-03-02 2013-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Explosive composition
CN109627133A (en) * 2018-12-05 2019-04-16 湖北航天化学技术研究所 A kind of thermoplastic composite solid propellant and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8075715B2 (en) Reactive compositions including metal
US5468313A (en) Plastisol explosive
Anniyappan et al. Review on advanced energetic materials for insensitive munition formulations
Koch High explosives, propellants, pyrotechnics
Jensen et al. Smokeless GAP‐RDX Composite Rocket Propellants Containing Diaminodinitroethylene (FOX‐7)
RU2415831C1 (en) Explosive composition with multifunctional action
RU2315742C1 (en) Blasting composition
US5472531A (en) Insensitive explosive composition
Szala Polymer-bonded secondary explosives
RU2770805C1 (en) Casting insensitive explosive composition
Němec et al. Fortifcation of W/O emulsions by demilitarized explosives. Part I. Use of TNT
US3379588A (en) Manufacture of plastic high-power blasting explosive compositions and charges
Mathieu Molecular modeling of the sensitivities of energetic materials
US3732129A (en) Explosive charges initiated by exploding wires
RU2471759C2 (en) Explosive composition
Kolev et al. Solid State Fuel-Air Explosives
BG110005A (en) Explosive polymer
Zalewski et al. Studies on the Properties of a Putty-like Explosive with a Silicone Binder
Osmont et al. Overview of energetic materials
GB2170494A (en) Castable insensitive high explosive
Toan et al. Thermal decomposition behavior and shelf‐life of polymer‐bonded explosives and hexogen‐An experimental study
Nita et al. Current trends in development of military explosives
Elsharkawy et al. Synthesis and Characterization of Advanced PBXs Materials Based on GAP and HTPB
Elsharkawy et al. Experimental Studies on Improved Plastic Bonded Explosives Materials (PBXs) for Controlled Fragmentation Warheads
Elsharkawy et al. Preparation and characterization of advanced plastic bonded explosives (PBXs) for low sensitive fragmentation warheads