Способ разрушения заряда из твердого ракетного топлива


 


Владельцы патента RU 2406069:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к области ракетной техники, утилизации корпусов ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) с прочно скрепленным твердотопливным зарядом, обезвреживанию отходов твердого ракетного топлива (ТРТ). В предложенном способе корпус ракетного двигателя с зарядом без крышек помещают в герметичную емкость, заполняют ее деструктирующей смесью до полного погружения заряда. Создают давление от 0,3 до 1,5 МПа и температуру не ниже 120°С, но не превышающую температуру термического разложения топлива, и выдерживают до полного структурного разрушения заряда. При этом в качестве деструктирующей смеси используют водный раствор поверхностно-активных веществ и минеральных солей. Давление в емкости создают путем поддавливания раствора поршневым насосом, а температуру - подачей теплоносителя в рубашку емкости. Обеспечивается разрушение заряда непосредственно в корпусе ракетного двигателя с исключением использования агрессивных и токсичных веществ. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области ракетной техники, утилизации корпусов ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) с прочно скрепленным твердотопливным зарядом, обезвреживанию отходов твердого ракетного топлива (ТРТ), в том числе некондиционных и с истекшим сроком хранения.

Известен способ химического разложения взрывчатых веществ и порохов (патент США №4098627), содержащих сшитые полимеры на основе полиуретанов, полиэфиров. Способ заключается в том, что предварительно измельченное топливо помещают в жидкую смесь (температура 50-160°С), состоящую из растворителя и активатора. Активатор - вещество, содержащее активный водород, - расщепляет химические связи в полимерных цепях, растворитель вызывает разбухание полимера. К недостаткам способа следует отнести то, что он неприемлем для монолитных зарядов и предварительная разделка на куски является необходимой операцией для осуществления способа.

В патенте №2108313 РФ описан способ уничтожения твердого ракетного топлива, включающий электролиз в среде водного раствора хлористого натрия при одновременном механическом разрушении гидрофобной пленки на поверхности топлива. Электролиз ведется при концентрации хлористого натрия 0,5%, плотности анодного тока 0,005 А/см2 и напряжении 6-10 В. Основным недостатком способа является необходимость механического разрушения гидрофобной пленки в процессе электролизной обработки топлива, что представляет значительную техническую сложность при осуществлении способа.

В патенте РФ №2122536, заявл. 23.04.97, опубл. 27.11.98, кл. С06В 21/00, принятом авторами за прототип, заряд топлива на основе перхлората аммония, алюминия, октогена и связующего непосредственно в корпусе двигателя подвергается обработке деструктирующей смесью, включающей активатор (минеральная кислота, в частности азотная), полярный органический сорастворитель (низшие карбоновые кислоты или спирты), ацетилацетон и растворитель, термодинамически совместимый со связующим, (например, толуол или ксилол). Технологическая схема разложения топлива включает циркуляцию деструктирующей смеси, нагретой до 70-90°С в контакте с топливом, отстаивание и фильтрацию образующейся суспензии. Данный способ позволяет проводить разрушение топливного заряда непосредственно в корпусе двигателя. К недостаткам способа следует отнести использование в деструктирующей смеси химически агрессивных и токсичных веществ, что вызывает сложности организации промышленного производства для осуществления процесса и защиты окружающей среды от вредных выделений.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа разрушения заряда из твердого ракетного топлива на основе углеводородных связующих, водорастворимого окислителя (перхлората аммония), нерастворимых в воде наполнителей (алюминия и октогена) непосредственно в корпусе ракетного двигателя с исключением использования агрессивных и токсичных веществ.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что заряд из ТРТ обрабатывают деструктирующей смесью, представляющей собой водный раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ) и минеральных солей при температуре не ниже 120°С, но не превышающей температуру термического разложения топлива, и давлении от 0,3 до 1,5 МПа. Герметичная емкость для обработки заряда представляет собой корпус с крышками, запорной, предохранительной арматурой и дополнительными устройствами, позволяющими вести процесс обработки в заданных режимах. Ракетный двигатель без крышек помещают в емкость, герметизируют ее и подают насосом водный раствор ПАВ и минеральных солей до полного погружения заряда. В емкости создают давление за счет поддавливания раствора и температуру путем подачи теплоносителя в рубашку. При повышенной температуре и давлении происходит диффузия раствора в топливо, растворение перхлората аммония, вымывание из топлива твердых нерастворимых наполнителей и низкомолекулярных компонентов и за счет этого размягчение и, в дальнейшем, полное разрушение структуры топлива.

Пример конкретного исполнения способа.

Проводили обработку образцов топлива на основе полидиенуретанэпоксидного каучука, содержащего в качестве наполнителей перхлорат аммония и алюминий. Содержание перхлората аммония колебалось от 65 до 82%, алюминия от 5 до 20%. В состав водного раствора входила смесь ПАВ (вторичный алкилсульфат натрия, моноалкиловый и алкилфениловый эфиры полиэтиленгликоля) и минеральные соли (триполифосфат натрия, хлорид натрия и сульфат натрия). Образцы топлива в виде столбиков диаметром 36 мм, высотой 65-70 мм помещали в сосуд, заливали деструктирующей смесью. Модуль ванны (соотношение по весу деструктирующей смеси к топливу) составлял от 1,7:1 до 2,5:1. Сосуд помещали в автоклав, в котором азотом создавалось давление и поддерживалась заданная температура. Через каждые сутки извлекали по одному образцу и оценивали его состояние. При выборе температурного диапазона принято во внимание, что критическая температура самовоспламенения для топлив данного типа составляет 160°С. Характеристики образцов приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что наибольшее влияние на процесс разрушения топлива оказывает температура. Оптимальным температурным диапазоном, приводящим к полному структурному разрушению топлива, является температура 120-150°С. Для поддержания в жидком состоянии деструктирующей смеси в выбранном температурном диапазоне уровень давления составляет от 0,3 МПа до 1,5 МПа. Дальнейшее увеличение давления не влияет на эффективность процесса разрушения. Из данных таблицы предлагаемый способ разрушения твердого топлива не уступает по эффективности прототипу.

Способ разрушения опробован в опытно-промышленных условиях с положительными результатами.

1. Способ разрушения заряда из твердого ракетного топлива, включающий обработку заряда в корпусе ракетного двигателя деструктирующей смесью, отличающийся тем, что корпус ракетного двигателя с зарядом без крышек помещают в герметичную емкость, заполняют ее деструктирующей смесью, в качестве которой используют водный раствор поверхностно-активных веществ и минеральных солей, до полного погружения заряда, создают давление от 0,3 до 1,5 МПа и температуру не ниже 120°С, но не превышающую температуру термического разложения топлива, и выдерживают до полного структурного разрушения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление в емкости создают путем поддавливания раствора поршневым насосом, а температуру - подачей теплоносителя в рубашку емкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области техники взрывных работ, защиты окружающей среды от взрывного воздействия и разработки средств локализации продуктов взрыва. .

Изобретение относится к способам гашения ударной волны при подводном взрыве при проведении взрывных работ под водой. .
Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к синтезу технических ультрадисперсных алмазов, а также утилизации боеприпасов. .

Изобретение относится к технологии утилизации капсюльных составов, содержащих гремучую ртуть. .

Изобретение относится к средствам защиты от воздействия взрыва. .

Изобретение относится к средствам борьбы с самодельными взрывными устройствами (ВУ) в малопрочных корпусах, таких как чемоданы, посылочные ящики, хозяйственные сумки и т.п., и предназначено для их разрушения без инициирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) ВУ.

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к ликвидации заряда ракетного двигателя на твердом топливе на стенде, оборудованном камерой локализации, охлаждения и нейтрализации продуктов сгорания (КЛОН), газоходе и газоприемнике.

Изобретение относится к устройству и способу для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера. .

Изобретение относится к области техники взрывных работ и исследования взрывных процессов, в частности к проведению радиографических исследований физических и механических свойств материалов, подвергаемых воздействию интенсивных динамических нагрузок, создаваемых нагружающими устройствами, с использованием взрывчатых веществ.

Изобретение относится к боеприпасам и касается установки, на которой может быть осуществлено ориентирование кассетного боеприпаса при его обезвреживании в процессе утилизации.

Изобретение относится к области утилизации патронов стрелкового оружия (ПСО), и в частности к технологии разделения пуль на составные части, включающие оболочку, свинцовую рубашку, сердечник, в автоматизированном режиме с последующим повторным использованием отдельных частей пули и переработкой других частей в материалы промышленного назначения.

Изобретение относится к устройству и способу для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера. .

Изобретение относится к противолодочным авиабомбам для поиска и обнаружения подводных лодок. .

Изобретение относится к авиационным боеприпасам. .

Изобретение относится к расснаряжению и утилизации артиллерийских снарядов. .

Изобретение относится к технологии и устройствам для разряжения с унитарных патронов различных видов стрелкового оружия, в частности калибров 14,5 и 12,7 мм. .

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов (БП) и предназначено для извлечения зарядов взрывчатого вещества (ВВ) из корпусов боеприпасов с последующей переработкой в промышленные ВВ.

Изобретение относится к военной технике, в частности к снаряжению боеприпаса. .
Наверх