Двухосновное твердое топливо
Владельцы патента RU 2288206:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)
Изобретение относится к твердым топливам для использования в различных ракетных системах военного и гражданского назначения. Предложено двухосновное твердое топливо, содержащее нитроцеллюлозу, нитроглицерин, стабилизатор химической стойкости - централит, дифениламин или их смесь, углерод технический, окись или гидроокись железа, индустриальное масло и стеарат цинка. Предпочтительно окись или гидроокись железа используют с размером частиц 0,1÷1,0 мкм, например, в виде пигмента желтого или красного железоокисного. Изобретение направлено на создание быстрогорящего (скорость горения 22÷30 мм/сек при давлении 100 кгс/см2) экологически чистого твердого топлива. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области разработки быстрогорящих твердых топлив, которые используются в различных ракетных системах военного и гражданского назначения.
В настоящее время для старта ракет широко применяется метод пуска из контейнера (минометный старт). Этот метод также нашел применение для старта противоградовых ракет последнего поколения, используемых в народном хозяйстве для борьбы с градом, стимулирования и интенсификации осадков, рассеивания туманов. Однако к таким топливам, в отличие от топлив, применяемых в военной технике, предъявляются требования по экологической чистоте продуктов сгорания, которые рассеиваются в атмосфере, а противоградовые ракеты применяются вблизи населенных пунктов, что может привести к ухудшению экологической обстановки местности. Топлива для ракет, применяемых в народном хозяйстве, не должны содержать высокотоксичных веществ. Известные быстрогорящие твердые топлива баллиститного типа по патентам №2167137, №2189371 и др. с уровнем скорости горения при давлении 100 кгс/см2 20-30 мм/с содержат в своем составе высокотоксичные вещества 1 класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76 - соединения свинца, кобальта, никеля и.т.п. Известны также двухосновные топлива по патентам США №5639987, который выбран за прототип и №5652409, содержащие нитроцеллюлозу, нитроэфиры, стабилизатор химической стойкости и модификатор баллистических свойств - соли висмута и меди взамен токсичных соединений свинца. Эти топлива имеют скорость горения порядка 16÷22 мм/с. Недостатком этих топлив является недостаточно высокая скорость горения.
Технической задачей изобретения является разработка состава твердого топлива со скоростью горения 22-30 мм/с при давлении 100 кгс/см2, не содержащего в своем составе высокотоксичных веществ 1 класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76 (предельная допустимая концентрация в воздухе (ПДК) которых менее 0.1 мг/м3).
Технический результат достигается тем, что состав, содержащий нитроцеллюлозу, нитроглицерин, стабилизатор химической стойкости - централит, углерод технический (сажу), дополнительно содержит окись или гидроокись железа, индустриальное масло, стеарат цинка при следующем содержании
компонентов, мас.%:
| Нитроглицерин | 38÷43 |
| Централит, дифениламин или их смесь | 1,0÷2,5 |
| Индустриальное масло | 0,5÷1,2 |
| Стеарат цинка | 0,03÷0,1 |
| Углерод технический | 0,5÷2,5 |
| Окись или гидроокись железа | 1,0÷7,0 |
| Нитроцеллюлоза | Остальное |
Предпочтительно топливо содержит окись или гидроокись железа с размером частиц 0,1÷1,0 мкм, например, в виде пигмента желтого или красного железоокисного.
Состав готовят по технологии изготовления и переработки баллиститных порохов.
Рецептуры прототипа и свойства образцов состава приведены в таблице.
| Таблица | |||||
| Характеристики | Прототип пат. 5639987 | обр.1 | обр.2 | обр.3 | обр.4 |
| 1. Состав: | |||||
| Нитроцеллюлоза | 17,5-49,1 | 55,47 | 49,95 | 45,0 | 48,93 |
| Нитроглицерин | 20-55 | 38,0 | 41,2 | 43,0 | 40 |
| Централит, дифениламин | - | - | - | - | |
| или их смесь | 1,5 | 2,5 | 1.0 | 1,2 | 2,5 |
| Индустриальное масло | - | 0,5 | 0,8 | 1,2 | 1,2 |
| Стеарат цинка | - | 0,03 | 0,05 | 0,1 | 0,05 |
| Углерод технический | 0,5-1,0 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 0,5 |
| Баллистический модификатор: | |||||
| соли висмута | 0,5-8,0 | - | - | - | - |
| соль или окись меди | 1,5-2,0 | - | - | - | - |
| Окись или гидроокись | |||||
| железа | 1,0 | 5,0 | 7,0 | 7,0 | |
| 2. Скорость горения при Р=100 кгс/см2, мм/с | 16-22 | 22,0 | 27,2 | 29,7 | 22,2 |
| 3. Класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 |
1. Двухосновное твердое топливо, включающее нитроцеллюлозу, нитроглицерин, стабилизатор химической стойкости - централит, дифениламин или их смесь, углерод технический, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит окись или гидроокись железа, индустриальное масло, стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, %:
| Нитроглицерин | 38÷43 |
| Централит, дифениламин или их смесь | 1,0÷2,5 |
| Индустриальное масло | 0,5÷1,2 |
| Стеарат цинка | 0,03÷0,1 |
| Углерод технический | 0,5÷2,5 |
| Окись или гидроокись железа | 1,0÷7,0 |
| Нитроцеллюлоза | Остальное |
2. Топливо по п.1, отличающееся тем, что оно содержит окись или гидроокись железа с размером частиц 0,1÷1,0 мкм, например, в виде пигмента желтого или красного железоокисного.
