Invenția se referă la combustibilii rachete solizi. Se întoarse propulsor solid care cuprinde un -nitroizobutiltrinitratglitserin plastifiant, oxidant sau tsiklotetrametilentetranitroamin hexanitrohexaazaisowurtzitane și / sau hexanitrohexaazaadamantane și / sau ammoniydinitroamid, combustibil - hidrura de particule de aluminiu și aluminiu liant macromolecular - polibutadiennitrilny sau cauciuc poliuretanic și adjuvanți de prelucrare. Invenția se referă la un fum redus de propulsie solizi cu un puls ridicat și o densitate, sensibilitate scăzută la stres mecanic, stabilitate termică și intervalul de temperatură de funcționare + 50 -50 ° C 1 tab.
Invenția se referă la domeniul chimiei tehnice speciale, în special crearea de reduse de fum (fără clor) propulsori înalt solid (TRT) acționat într-o gamă largă de temperatură (-50. + 50 ° C), care pot fi aplicate în diferite sisteme de rachete, cum ar fi primele etape ale rachetelor balistice, precum și sistemele antirachetă, antiaeriană, lansatoare de rachete și alte scopuri.
TRT este cunoscut (brevetul US 5045132, MKI 5 C 06 V 45/10, publicat la 03.09.91) conținând, în masă%:
Poliester alifatic cu terminație hidroxil
Trimetiloletan trinitrat sau 4,4,4-
Acest combustibil are un nivel insuficient de ridicat al caracteristicilor energetice (Isp = 261,265 kgf / s / kg la Pc / Pa = 40/1), stabilitate termică redusă.
TRT este cunoscut (brevetul US nr. 3.896.865, publicat la 21 ianuarie 744), care conține:
-hidroxi-hidroximetilenitramină 19,20
Acest TRT cu fum scăzut (fără clor) are un dezavantaj semnificativ - nivel insuficient de ridicat al caracteristicilor energetice (impuls specific Isp = 259,8 kgf · s / kg la Рк / Ра
40/1), precum și rezistență scăzută la medii acide. În plus, produsele de combustie ale acestui combustibil se caracterizează prin aprindere repetată în aerul înconjurător.
Combustibilul este de asemenea cunoscut (Brevet SUA №4961380, IPC C 06 D5 / 06, publicat 09.10.90). Pe baza perclorat de amoniu, HMX, sub formă de particule de aluminiu, glitsidilazidnogo plastifiant polimer - amestec de 1,5-dinitrat-3-nitroazapentana 1, 5-diazido-3-nitroazopentana). Combustibil are un impuls specific ridicat (Isp = 271, l kgf · s / kg, Pk / Ra = 40/1), dar are o sensibilitate crescută la umiditate, ceea ce reduce reproductibilitatea principalele caracteristici ale combustibilului.
Nitroizobutiltrinitrat glicerol sau tetranitrometan 11,22-25,10
Poliuretanic sau cauciuc poliuretanic 2.05-5.90
Aluminiu dispersat 0,07-20,00
Aditivi tehnologici 1,50-2,00
Un dezavantaj semnificativ al acestui combustibil este nivelul insuficient de ridicat al caracteristicilor energetice (impulsul unitar calculat Isp = 248,83,263,38 kgf · s / kg, la Pk / Pa = 40/1).
Sarcina inventatori a fost TRT dezvoltarea redusă de fum (fără clor), densitate ridicată și impuls, cu produse de ardere, nu este predispus la re-aprindere a aerului ambiant, care funcționează într-un interval larg de temperatură.
Problema este rezolvată prin faptul că cunoscută compoziția agentului propulsor solid care conține un plastifiant - nitroizobutiltrinitratglitserin, oxidant, combustibil, liant greutate moleculară mare - polibutadiennitrilny sau cauciuc poliuretan și mijloacele auxiliare de prelucrare, ca oxidant cuprinde tsiklotetrametilentetranitroamin sau geksanitrogeksaadaizovyurtsitan și / sau hexanitrohexaazaadamantane și / sau ammoniydinitroamid drept combustibil - hidrura de aluminiu sub formă de particule și aluminiu în următorul raport,% în greutate.:
poliuretan cauciuc 2,25-4,72
Aluminiu dispersat 0,01-9,00
Hidrura de aluminiu 6,00-27,00
Aditivi tehnologici 1,49-1,99
Pentru a pregăti utilizarea TRT propusă:
- tsiklotetrametilentetranitroamin [OST V81-1509-77] ammoniydinitroamid [TU 84-754-78] hexanitrohexaazaisowurtzitane (GL-20, SUA), hexanitrohexaazaadamantane [corporație americană "Morton Thiokol"];
- poli-butadien-nitril de cauciuc SKN-40 [GOST 738-65] sau cauciuc poliuretanic SKU-90 [TU 38.403557-87];
- aluminiu dispersat [OST B 84-1841];
- aluminiu hidrură [TU 6-02-881];
- nitroizobutiltrinitrat glicerol [E.Yu. Orlova. Chimia și tehnologia explozivilor de înaltă calitate. - L. Chimie. 1973; LM Kozlov, VN Burmistrov. Nitroalcoolii și derivații lor. KHTI im. SM Kirova, Kazan, 1960] sau tetranitrometan [E.Yu. Orlova. Chimia și tehnologia explozivilor de înaltă calitate. - L. Chimie. 1973; Ya. M. Pauskin. Compoziția chimică și proprietățile combustibililor cu jet. - M.A. al URSS. 1958, 376 p.];
- întăritori ca adjuvanți tehnologici pot fi utilizate (sulf [GOST 127-64] MnO2 [TU 6-09-01-718-87] etc.), agenți activi de suprafață (de exemplu, lecitină), și altele. sunt introduse Aditivii în funcție de cerințele pentru compoziția combustibilului pentru un anumit motor cu rachete.
Nitroizobutiltrinitratglitserin - lichid uleios greu = 1,68 g / cm 3. Temperatura de congelare (tranziție vitroasă) t -35 ° C, punctul de inflamabilitate t = 243 ° C, rezistența chimică satisfăcătoare, este mai puțin volatil decât nitroglicerina) depășește puterea (căldura explozivului conversie) de nitroglicerină cu 7%:
Acest compus este un exploziv puternic de sablare. plastifiant nitroizobutiltrinitratglitserin vzaimorastvoryaetsya lianți activi macromoleculari, cu punct de vedere energetic polaritate îmbunătățită - cauciuc polibutadiennitrilnym SKN-40 sau poliuretan cauciuc SCU-90 - o gamă de operare largă de temperaturi (-50 ° C + 50).
Combustibilul pentru rachete este pregătit după cum urmează. Se adaugă liantul cu un plastifiant, un combustibil, un oxidant și un agent de prelucrare (de exemplu, un întăritor) și se amestecă într-un amestecător la o temperatură de t = 40. 45 ° C timp de 1,5 ore. 2 ore, apoi se întărește la o temperatură de t = 40 ° C timp de 240 360 de ore.
Un exemplu de implementare specifică a TRT.
Tabelul prezintă exemple de formulări specifice ale compoziției carburantului revendicată în conformitate cu prototipul. Ibid prezintă caracteristicile energetice ale acestor compoziții: calculat densitatea relativă a impulsului calculat puls volumetric. Toate componentele carburantului valoarea limită revendicată sunt direct dependente de limitele menționate la oricare dintre oxidanți, de exemplu hexanitrohexaazaisowurtzitane, astfel limitând conținutul în componentele de exemplul folosind ca hexanitrohexaazaisowurtzitane oxidant. De exemplu, compoziția 19 Tabelul arată că ISP-ul valoarea sub prototipul, adică, în cazul în care hexanitrohexaazaisowurtzitane de dozare sub aceste limite, obținem ISP valoare sunt mai mici decât în stadiul tehnicii și dacă hexanitrohexaazaisowurtzitane ia peste limita solicitată, TRT nu va avea caracteristici reologice acceptabile datorită gradului ridicat de umplere volumetric de liant particule solide oxidant. Aceasta este deasupra și sub aceste limite hexanitrohexaazaisowurtzitane ia inadecvate.
Din exemplele 2, 3, 4, 6-18 arată că utilizarea nitroizobutiltrinitratglitserina ca activ energetic plastifiant lichid de înaltă densitate cu greutate moleculară mare liant polimeric în fum scăzută compoziție polaritatea crescută (fără clor) propulsor solid permite (ca tsiklotetrametilentetranitroamina și / sau hexanitrohexaazaisowurtzitane pe bază și / sau hexanitrohexaazaadamantane și / sau ammoniydinitroamida) cresc semnificativ valorile specifice de impuls calculate.
Hidrura de aluminiu conduce la optimizarea compoziției componentelor, care constă în creșterea conținutului de hidrogen și creșterea impulsului.
Astfel, combustibilul propus este un fum puțin datorită lipsei unei componente cu conținut de clor și a unei componente de energie ridicată. Propus TRT oferă produse de ardere, neinflamabile din nou în aerul ambiant, care crește fiabilitatea sistemului de ghidare cu laser și absența motorului aeronavei purtător val. Acest lucru se explică cu ajutorul componentelor din compoziția de combustibil cu un echilibru ridicat de oxigen, și anume promovarea nitroizobutiltrinitratglitserina oxidarea mai completă a componentelor combustibile. Combustibilul propus are o rezistență ridicată la medii acide, o gamă largă de temperatură de funcționare, suficientă stabilitate termică, hidrolitică și sensibilitate redusă la impacturi mecanice asociate utilizării unei nitroizobutiltrinitratglitserina compoziții de carburant. În plus, utilizarea TRT fără clor propusă este preferabilă din punct de vedere al mediului.
FORMULARUL INVENȚIEI
Un propulsor solid care cuprinde un -nitroizobutiltrinitratglitserin plastifiant, oxidant, combustibil, liant greutate moleculară mare - polibutadiennitrilny sau cauciuc poliuretanic și adjuvanți de prelucrare, caracterizată prin aceea că ea conține un oxidant sau tsiklotetrametilentetranitroamin hexanitrohexaazaisowurtzitane și / sau hexanitrohexaazaadamantane și / sau ammoniydinitroamid, drept combustibil - hidrura de aluminiu sub formă de particule și aluminiu în următorul raport,% în greutate.:
poliuretan cauciuc 2,25-4,72