Szilárd rakétakarbantartalom - az Orosz Föderáció szabadalma 2241693 - emilov a
A találmány tárgya szilárd rakéta tüzelőanyagok. Megfordult szilárd hajtóanyag, amely egy lágyítószert -nitroizobutiltrinitratglitserin, oxidálószer vagy tsiklotetrametilentetranitroamin hexanitrohexaazaisowurtzitane és / vagy hexanitrohexaazaadamantane és / vagy ammoniydinitroamid, üzemanyag - a szemcsés alumínium-hidrid és alumínium makromolekuláris kötőanyagot - polibutadiennitrilny vagy poliuretán gumi, és a feldolgozási segédanyagok. A találmány arra irányul, hogy egy alacsony füst szilárd hajtóanyagok magas pulzus és a sűrűsége, alacsony érzékenységet a mechanikai igénybevételnek, termikus stabilitás és a működési hőmérséklet-tartomány + 50. -50 ° C-on 1 lap.
A találmány tárgya a területén különleges műszaki kémia, különösen a létrehozása az alacsony füst (klórmentes) nagy szilárd hajtóanyagok (TRT) működtetett egy széles hőmérséklet-tartományban (-50. + 50 ° C), amelyet alkalmazni lehet a különböző rakéta rendszerek, mint például a az első szakaszában a ballisztikus rakéták és rakéta, légvédelmi rakéta rendszerek, aknavetőt és egyéb célokra.
A TRT ismert (5045132 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, MKI 5 C 06 V 45/10, közzétéve: 03.09.91), amely tömegszázalékban tartalmazza:
Alifás poliészter hidroxil végződéssel
Trimetiloletán-trinitrát vagy 4,4,4-
Ez az üzemanyag elégtelen energiafogyasztási jellemzőkkel rendelkezik (Isp = 261,265 kgf · s / kg Pc / Pa = 40/1), csökkent termikus stabilitás.
A TRT ismert (3 896 865 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, 744. január 21-én közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés), amely tartalmazza:
-hidroxi-hidroxi-metilén-nitramin 19,20
Ez az alacsony füstgátló (klórmentes) TRT jelentős hátrányokkal rendelkezik - elégtelen energiafogyasztási jellemzők (specifikus impulzus Isp = 259,8 kgf · s / kg a Рк / Ра
40/1), valamint alacsony saválló környezetben. Emellett az üzemanyag égési termékeit a környezeti levegő ismétlődő gyulladása jellemzi.
Üzemanyag is ismert (US №4961380, IPC C 06 D5 / 06, publikált 09.10.90.) Alapján ammónium-perklorát, HMX, alumínium szemcsés, glitsidilazidnogo polimer lágyító - keveréke 1,5-dinitrát-3-nitroazapentana 1, 5-diazido-3-nitroazopentana). Üzemanyag magas specifikus impulzusa (ISP = 271, l kgf · s / kg, Pk / Ra = 40/1), de van egy fokozott érzékenység a nedvességet, ami csökkenti reprodukálhatósága a fő jellemzői a tüzelőanyag.
Nitroizobutil-trinitrát-glicerin vagy tetranitrometán 11.22-25.10
Polibutadién-nitril-kaucsuk vagy poliuretán gumi 2,05-5,90
Alumínium diszpergálva 0,07-20,00
Technológiai adalékok 1,50-2,00
Jelentős hátránya ez az üzemanyag nem kellően magas energetikai jellemzőinek (számított fajlagos impulzus ISP = 248,83. 263,58 kgf · s / kg, P k / Pa = 40/1).
A feltalálók feladat az volt, TRT alacsony füstképződés (klórmentes), nagy sűrűségű és a lendület, a égéstermékek, nem hajlamos a újragyújtás a környezeti levegő, működő széles hőmérséklet-tartományban.
A probléma megoldódott az a tény, hogy az ismert készítmény a szilárd hajtóanyag, amely egy lágyítószert - nitroizobutiltrinitratglitserin, oxidálószer, éghető, nagy molekulatömegű kötőanyagot - polibutadiennitrilny vagy poliuretán gumi, és a feldolgozási segédanyagok, mint oxidálószert tartalmaz tsiklotetrametilentetranitroamin vagy geksanitrogeksaadaizovyurtsitan és / vagy hexanitrohexaazaadamantane és / vagy ammoniydinitroamid üzemanyagként - a szemcsés alumínium-hidrid és alumínium a következő arányban, tömeg.%:
poliuretán gumi 2,25-4,72
Alumínium diszpergálva 0,01-9,00
Alumínium-hidrid 6,00-27,00
Technológiai adalékok 1,49-1,99
A javasolt TRT használatának előkészítése:
- tsiklotetrametilentetranitroamin [OST V81-1509-77] ammoniydinitroamid [TU 84-754-78] hexanitrohexaazaisowurtzitane (GL-20, USA), hexanitrohexaazaadamantane [American Corporation "Morton Thiokol"];
- polibutadién-nitril gumi SKN-40 [GOST 738-65] vagy poliuretán gumi SKU-90 [TU 38.403557-87];
- alumínium diszpergált [OST B 84-1841];
- alumínium-hidrid [TU 6-02-881];
- nitroizobutil-trinitrát-glicerin [E.Yu. Orlova. A nagy robbanóanyagok kémiai és technológiája. - L. Chemistry. 1973; LM Kozlov, VN Burmistrov. Nitroalkoholok és származékaik. KHTI im. SM Kirova, Kazan, 1960] vagy tetranitrometán [E.Yu. Orlova. A nagy robbanóanyagok kémiai és technológiája. - L. Chemistry. 1973; Ya M. Paushkin. A kémiai összetétel és a sugárhajtású üzemanyagok tulajdonságai. - A Szovjetunió M.A. 1958. 376 p.];
- például feldolgozási segédanyagok használhatók gyógyhatású anyagoknak (kén [GOST 127-64] MnO2 [TU 6-09-01-718-87], stb), felületaktív anyagok (például lecitin), és mások. Az adalékokat bevezetésre az adott rakétamotor üzemanyag összetételének követelményeitől függően.
Nitroizobutiltrinitratglitserin - nehéz olajos folyadék = 1,68 g / cm 3. A fagyasztási hőmérséklet (üvegesedési) t -35 ° C, lobbanáspont t = 243 ° C, kielégítő kémiai ellenállás, a kevésbé illékony, mint a nitroglicerin) meghaladja a teljesítmény (a hőt a robbanásveszélyes konverzió) 7% nitroglicerin:
Ez a vegyület egy robbanó robbanóanyag. Energetikailag aktív lágyító nitroizobutiltrinitratglitserin vzaimorastvoryaetsya makromolekuláris kötőanyagok megnövelt polaritású - polibutadiennitrilnym gumi SKN-40 vagy poliuretán gumiból SCU-90 - széles üzemelési hőmérséklet-tartomány (+50 -50 ° C-on).
A rakéta-üzemanyagot az alábbiak szerint állítjuk elő. A kötőanyagot egy lágyítószerrel, egy tüzelőanyaggal, egy oxidálószerrel és egy feldolgozó segédanyaggal (például egy keményítővel) összekeverünk, és egy keverőben 40 ° C-on keverjük. 45 ° C hőmérsékleten 1,5 órán át. 2 óra hosszat, majd 240 ° C-on t -40 ° C hőmérsékleten kondicionáljuk. 360 óra.
Példa a TRT konkrét végrehajtására.
A táblázat példákat mutat adott készítmények esetében az igényelt tüzelőanyag szerinti készítmény a prototípus. Uo azt az energiát mutatja jellemzőit ezen készítmények: számított relatív impulzus sűrűség számított volumetrikus impulzus. Minden alkatrész az igényelt határérték tüzelőanyag közvetlenül függ a megadott határokon bármelyike oxidánsok, például hexanitrohexaazaisowurtzitane, így korlátozva tartalmat a komponenseket a példa segítségével, mint az oxidálószer hexanitrohexaazaisowurtzitane. Példa összetétele 19 A táblázat azt mutatja, hogy az érték Isp alábbiakban a prototípus, azaz, ha az adagolási hexanitrohexaazaisowurtzitane e küszöbértékek alatt, megkapjuk az érték ISP alacsonyabb, mint a technika állása, és ha vesszük hexanitrohexaazaisowurtzitane felett állította határt, a TRT nem lesz elfogadható reológiai jellemzőkkel mivel a magas fokú térfogat szerinti töltéshez, kötőanyag szilárd oxidáló részecskék. Ez alatt és fölött ezek a határok hexanitrohexaazaisowurtzitane hogy nem megfelelő.
A példák 2, 3, 4, 6-18 azt mutatja, hogy a használata nitroizobutiltrinitratglitserina mint energetikailag aktív folyékony lágyítószert nagy sűrűségű nagy molekulatömegű polimer kötőanyag a készítmény megnövekedett polaritás alacsony füst (klórmentes) szilárd hajtóanyag lehetővé teszi (például alapú tsiklotetrametilentetranitroamina és / vagy hexanitrohexaazaisowurtzitane és / vagy hexanitrohexaazaadamantane és / vagy ammoniydinitroamida) jelentősen növeli a fajlagos impulzus értékek kiszámítása.
Az alumínium-hidrid az összetétel összetételének optimalizálását eredményezi, amely a hidrogéntartalom növelését és a lendületet növeli.
Így a javasolt tüzelőanyag egy alacsony füst hiánya miatt benne, és a magas klórtartalmú komponens. Javasolt TRT biztosít égéstermékek, a nem-gyúlékony ismét a környezeti levegő, ami növeli a megbízhatóságot a lézeres vezető rendszer és a hiánya a túlfeszültség hordozó repülőgép-hajtómű. Ez azzal magyarázható, komponensek alkalmazásával az üzemanyag készítményben a magas oxigén egyensúly, nevezetesen nitroizobutiltrinitratglitserina előmozdítása teljesebb oxidációja az éghető komponenseket. A javasolt tüzelőanyag-egy nagy ellenállás a savas környezetben, széles működési hőmérséklet-tartományban, elegendő termikus, hidrolitikus stabilitás és a kis érzékenységet mechanikai hatásokkal kapcsolatban a használata egy üzemanyag készítmény nitroizobutiltrinitratglitserina. Továbbá, a javasolt használatát klórmentes TRT előnyös környezetvédelmi szempontból.
A találmány formája
A szilárd hajtóanyag, amely egy lágyítószert -nitroizobutiltrinitratglitserin, oxidálószer, éghető, nagy molekulatömegű kötőanyagot - polibutadiennitrilny vagy poliuretán gumi, és a feldolgozási segédanyagok, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy oxidálószert vagy tsiklotetrametilentetranitroamin hexanitrohexaazaisowurtzitane és / vagy hexanitrohexaazaadamantane és / vagy ammoniydinitroamid, tüzelőanyagként - a szemcsés alumínium-hidrid és alumínium a következő arányban, tömeg.%:
poliuretán gumi 2,25-4,72