Патент на изобретение №2333189
|
||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАРЯДА БАЛЛИСТИТНОГО ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА
(57) Реферат:
Изобретение относится к области изготовления зарядов из баллиститного твердого ракетного топлива (БРТТ). Способ изготовления заряда из БРТТ включает операции смешения компонентов в нейтральной среде с получением топливной массы, отжима, вальцевания, сушки и формования заряда на пресс-аппарате с использованием формообразующего пресс-инструмента. После смешения компонентов производят предварительный отжим топливной массы до влажности 25…60% и протирают ее через сито с размером ячеек от 2×2 до 4×4 мм при температуре 15…35°С. Изобретение позволяет улучшить температурный градиент скорости горения БРТТ и снизить дымность продуктов сгорания БРТТ. 1 табл.
Изобретение относится к области изготовления зарядов твердого ракетного топлива, а именно к способу изготовления заряда из баллиститного ракетного твердого топлива (БРТТ) методом проходного прессования. Баллиститные топлива в силу ряда положительных свойств, таких как высокая прочность, технологичность, монолитность, низкая стоимость и др., нашли широкое применение в тактических ракетах, например неуправляемых штурмовых авиационных ракетах, противотанковых управляемых ракетах (ПТУР), реактивного системах залпового огня (РСЗО) и ряда других. Способы переработки БРТТ и изготовления зарядов из них приведены в источниках: Краткий энциклопедический словарь “Энергетические конденсированные системы”. /Под ред. Б.П.Жукова. М., 2000, с.428-431, Смирнов Л.А. “Оборудование для производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них”. М., МГАХМ, 1997, с.50-51, патент FR 2458523, US 5619073, RU 2105747, RU 2220934. Способ по источнику Смирнов Л.А. “Оборудование для производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них”. М., МГАХМ, 1997, с.50-51 принят авторами за прототип. Способ-прототип обеспечивает вышеуказанные достоинства БРТТ. Однако в отдельных случаях наблюдается повышенная дымность и повышенный температурный градиент скорости горения ( Известный технологический процесс изготовления зарядов из БРТТ включает изготовление (смешение) топливной массы в нейтральной среде с последующей ее переработкой на фазах отжима, вальцевания, сушки и формования зарядов на пресс-аппаратах с использованием формообразующего пресс-инструмента. При этом в силу многокомпонентности баллиститного топлива и неоднородности исходного сырья, особенно нитроцеллюлозы (НЦ), не всегда достигается однородность распределения компонентов на фазе изготовления (смешения) топливной массы и гомогенность топливной композиции в целом, что оказывает отрицательное влияние на уровень и воспроизводимость баллистических характеристик. Технической задачей патентуемого изобретения является разработка способа изготовления зарядов из баллиститного твердого ракетного топлива, обеспечивающего улучшенные внутрибаллистические характеристики ( Технический результат изобретения достигается за счет изготовления зарядов из БРТТ методом смешения компонентов топлива в нейтральной среде с последующей переработкой топливной массы на фазах отжима, вальцевания, сушки и формования заряда на пресс-аппаратах с использованием формообразующего пресс-инструмента, при этом топливную массу после предварительного отжима до влажности 25…60% подвергают усреднению методом протирания через сито с размером ячейки от 2×2 до 4×4 мм при температуре 15…35°С. Дальнейшую переработку топливной массы осуществляют известным способом. Сущность изобретения заключается во введении в техпроцесс изготовления зарядов из БРТТ дополнительной операции протирания (предварительно отжатой) топливной массы через сито с размером ячейки от 2×2 до 4×4 мм. Известно, что существующий метод изготовления топливной массы не всегда обеспечивает требуемый уровень ее однородности (гомогенности). Это обусловлено как неоднородностью используемой нитроцеллюлозы (которая, как известно, полидисперсна по плотности, степени полимеризации и характеру измельчения), так и неравномерностью распределения основного растворителя – нитроглицерина (НГЦ) в НЦ. При введении в суспензию НЦ нитроглицерина в силу быстрого набухания поверхностных слоев волокон НЦ образуются довольно плотные агломераты, которые обуславливают неоднородность топливной массы как по распределению концентрации НГЦ в НЦ, так и фракционному составу топлива в целом. Для обеспечения однородности топлива по патентуемому способу изготовленную топливную массу после предварительного отжима до влажности 25…60% подвергают операции протирания через сито с размером ячеек от 2×2 до 4×4 мм, которая способствует получению равномерного фракционного состава массы и повышению интенсивности и равномерности перераспределения концентрации НГЦ в НЦ за счет механического перемешивания. Далее топливную массу подвергают отжиму до влажности, обеспечивающей безопасность переработки на основных фазах технологического процесса изготовления зарядов из БРГТ – вальцевания, сушки и формования зарядов требуемой геометрической формы. Размер ячейки сита, равный 2×2…4×4 мм, является оптимальным, так как при использовании сита с ячейкой менее 2×2 мм резко уменьшается проходимость массы через сито (происходит «залипание» топливной массы) и возрастает трудоемкость этой операции, а при размере ячеек более 4×4 мм – не достигается требуемая степень однородности (гомогенизации) топливной массы по фракционному составу. Используемый температурный интервал (15…35°С) проведения операции протирания топливной массы обеспечивает сохранение необходимого уровня влагосодержания массы для обеспечения безопасности технологического процесса изготовления топлива в целом. Примеры реализации способа. Пример №1. Топливную массу высокоэнергетического баллиститного малодымного топлива, прошедшую в заводских условиях фазу смешения компонентов и отжатую на центрифуге до 25% влажности, подвергали усреднению методом протирания через сито с размером ячейки 2×2 мм при Т=15°С, далее топливную массу перерабатывали на фазах отжима, вальцевания, сушки и формования в заряды для ПТУР. Для зарядов проведена оценка температурного коэффициента скорости горения и удельной мощности дымообразования на специальном стенде (патент RU 2233991). Результаты оценки приведены в таблице. Пример №2. Топливную массу высокоэнергетического баллиститного топлива изготавливали и перерабатывали в заводских условиях в заряды для ПТУР аналогично примеру №1, но с проведением операции усреднения методом протирания с использованием сита 4,0×4,0 мм при Т=35°С и влажности массы после отжима на центрифуге, равной 60%. Пример №3. Топливную массу, изготовленную в лабораторных условиях, перерабатывали аналогично примеру №1 с проведением операции усреднения на сите с размером ячеек 3,0×3,0 мм с влажностью 42% при Т=20°С. Из топливного образца изготавливали топливные элементы для определения скорости горения в приборе постоянного давления при температурах ±50°С. Полученные результаты использовали для расчета температурного коэффициента скорости горения топлива ( Пример №4. Топливную массу изготавливали и перерабатывали в заводских условиях в заряды для ПТУР из высокоэнергетического баллиститного топлива аналогично примеру №1, но без операции протирания (по способу-прототипу). Как видно из данных таблицы, заряды БРТТ, изготовленные по патентуемому способу, характеризуются пониженной (на 20…25%) величиной температурного коэффициента скорости горения топлива и уменьшенной (в 1,5…2,0 раза) дымностью продуктов сгорания по сравнению со способом-прототипом.
Формула изобретения
Способ изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива, включающий операции смешения компонентов баллиститного твердого ракетного топлива в нейтральной среде с получением топливной массы, отжима, вальцевания, сушки и формования заряда на пресс-аппарате с использованием формообразующего пресс-инструмента, отличающийся тем, что после смешения компонентов производят предварительный отжим топливной массы до влажности 25…60% и протирают ее через сито с размером ячеек от 2×2 до 4×4 мм при температуре 15…35°С.
|
||||||||||||||||||||||||||||||
т) 
– коэффициент, характеризующий разброс скорости горения БРТТ в зависимости от начальной температуры БРТТ, обусловленные особенностями переработки БРТТ.
– удельная мощность дымообразования твердого ракетного топлива (оценка зависимости N(
) выполнена в соответствии с пат. RU 2233991), где N – мощность дымообразования, м2/с;