Топливо для противоградовых ракет


 


Владельцы патента RU 2507187:

Открытое акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" (RU)

Изобретение относится к области разработки топлива, а именно экологически безопасного твердого ракетного топлива, используемого в противоградовых ракетах, предназначенных для воздействия на облака с целью защиты сельскохозяйственных культур от градобитий. Твердое ракетное топливо для противоградовых ракет на основе нитроцеллюлозы содержит нитроглицерин, динитротолуол, дибутилфталат, стабилизатор химической стойкости - централит или 1,2-дибутоксибензол или их смесь, технологические добавки стеарат цинка и индустриальное масло, модификаторы горения - карбонат кальция и оксид меди, предварительно обработанный раствором полиакриламида. Изобретение направлено на создание экологически безопасного твердого ракетного топлива для противоградовых ракет, имеющего длительный гарантийный срок хранения и обеспечивающего стабильность работы ракетного двигателя. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области разработки топлива, а именно экологически безопасного твердого ракетного топлива, используемого в противоградовых ракетах, предназначенных для воздействия на облака с целью защиты сельскохозяйственных культур от градобитий и вызывания осадков. В указанные противоградовые ракеты требуются топлива, не содержащие в составе продуктов сгорания компонентов, загрязняющих окружающую среду и относящихся к первой группе опасности по степени воздействия на организм человека. Для этой цели наиболее пригодны топлива баллистического типа, не содержащие соединений хлора в качестве окислителя.

Известно топливо для противоградовых ракет, содержащее, масс.ч.: нитроцеллюлозу 44-60, нитроглицерин 27-47, неактивный пластификатор (адипонитрил) 3-15, стабилизатор химстойкости 1-5, баллистический модификатор (салицилат, ацетилсалицилат, 2,4-дигидроксибензоат свинца) 2-5 (Патент US №3104190, кл.149-98, опубл. 17.09.63).

Существенным недостатком известного топлива является использование в качестве баллистического модификатора соединений свинца, относящихся к 1 группе опасности.

Известно твердое ракетное топливо для изделий народно-хозяйственного назначения, включающее, масс.ч.: нитроглицерин 25-29, динитротолуол 6-9, дибутилфталат 2-4, централит 1,5-2,5, железоокисный желтый пигмент 0,5-1,5, углерод технический К 163 0,3-1,2, карбонат кальция 1,5-2,5, расплав стеарата цинка с полиметилсилоксановой жидкостью в соотношении 1:25 0,6-1,2, нитроцеллюлозу - остальное (Патент RU №2311400 2006 г.).

Недостатком данного топлива является повышенный показатель "v" ("v" - 0,8 вместо не >0,6) в зависимости скорости горения от давления.

Известно твердое топливо, включающее, масс.ч.: нитроглицерин 24-26, динитротолуол 6,5-8,5, дибутилфталат 2-3, централит, или дифениламин, или симметричная диэтилдифенилмочевина, или их смесь 1,4-2,5, оксид магния, или диоксид титана, или карбонат кальция, или алюминиево-магниевый сплав 1,5-2,5, оксид железа 0,3-1,0, углерод 0,3-1,0, нитрат или гексанитрокобальтат калия 3,0-6,0, расплав стеарата цинка или натрия с маслом в соотношении 1:20 0,8-1,2, сульфорицинат Е 0,1-0,2, нитроцеллюлоза - остальное, описанное в патенте на изобретение RU №2090545 1995 г., которое по числу совпадающих признаков и технической сущности выбрано в качестве наиболее близкого аналога - прототипа предложенного топлива.

Недостатком данного топлива является содержание агрессивных компонентов, загрязняющих окружающую среду.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Задача настоящего изобретения направлена на создание экологически безопасного твердого ракетного топлива для противоградовых ракет, имеющего длительный гарантийный срок хранения и обеспечивающего стабильность работы ракетного двигателя без дополнительных трудозатрат при подготовке компонентов в производство.

Поставленная задача достигается путем подбора определенных компонентов в оптимальном соотношении. Твердое ракетное топливо для противоградовых ракет на основе нитроцеллюлозы содержит нитроглицерин, динитротолуол, дибутилфталат, стабилизатор химической стойкости - централит, или 1,2-дибутоксибензол, или их смесь, технологические добавки стеарат цинка и индустриальное масло, модификаторы горения - карбонат кальция и оксид меди, предварительно обработанный раствором полиакриламида, которые взяты в следующем соотношении, масс.ч.:

Нитроглицерин 27,0-29,0
Динитротолуол 6,5-7,5
Дибутилфталат 2,5-3,5
Централит, или 1,2-дибутоксибензол, или их смесь 0,6-1,8
Карбонат кальция 1,8-2,5
Стеарат цинка 0.01-0,1
Индустриальное масло 0,6-1,2
Оксид меди 2,8-3,5
Полиакриламид 0,02-0,05
Нитроцеллюлоза остальное.

Введение компонентов выше или ниже предельных значений приводит к ухудшению выходных характеристик топлив.

Новым является сочетание известных компонентов, используемых в производстве твердотопливных составов, и их определенное количественное соотношение, что позволяет получить технический результат: получение экологически безопасного твердого ракетного топлива с длительным сроком хранения.

По мнению заявителя, данное топливо для противоградовых ракет неизвестно и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».

Так как заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, позволяющие получить изменение количественной меры результата, а именно улучшение физико-механических показателей по сравнению с известным топливом, то можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень". Технология получения твердого ракетного топлива включает фазы смешения компонентов в водной среде, отжим топливной массы, вальцевание, таблетирование, сушку топливной таблетки и прессование проходным методом. Твердые добавки дозируют на смешение компонентов топлива в виде предварительно приготовленной водной суспензии.

Основу твердого ракетного топлива составляет нитроцеллюлоза (горючее-связующее), пластифицированная тройной смесью: нитроглицерин (ОСТ 84-2386-88), динитротолуол (ОСТ 84-1461-77), дибутилфталат (ГОСТ 8728-88), в качестве стабилизатора химической стойкости вводится централит (ГОСТ 2154-77) или 1,2-дибутоксибензол (ТУ 84-07509103.585-2009), в качестве технологической добавки - стеарат цинка (ТУ 2432-006-48602470-99) и индустриальное масло (ГОСТ 20799-88), в качестве модификатора горения - оксид меди (ГОСТ 1639-79) и карбонат кальция (ГОСТ 8253-79), а также дополнительно содержит раствор полиакриламида (ТУ 2216-001-40910172-98).

Техническая сущность предлагаемого изобретения подтверждается нижеприведенными экспериментальными данными.

В таблице 1 приведены рецептуры твердотопливных составов по примерам конкретного выполнения.

Таблица 1
Компоненты состава Содержание компонентов, масс.ч.
Прототип патент RU №2090545 Примеры конкретного выполнения
1 2 3
1 2 3 4 5
Нитроглицерин 24,0-26,0 27,0 28,0 29,0
Динитротолуол 6,8-8,5 7,5 7,0 6,5
Дибутилфталат 2,0-3,0 2,5 3,0 3,5
Централит, или дифениламин, или симметричная диэтилдифенил-мочевина, или их смесь 1,4-2,5 -
Централит 1,4-2,5 - 0,9 1,2
1,2-дибутоксибензол - 1,8 0,6 -
Оксид магния, или диоксид титана, или карбонат кальция, или алюминиево-магниевый сплав 1,5-2,5 - - -
Карбонат кальция - 2,5 2,0 1,8
Оксид железа 0,3-1,0 - - -
Углерод 0,3-1,0 - - -
Нитрат или гексанитрокобальтат калия 3,0-6,0 - - -
Расплав стеарата цинка или натрия с маслом в соотношении 1:20 0,8-1,2 - - -
Индустриальное масло - 0,6 0,8 1,2
Стеарат цинка - 0,01 0,05 0,1
Сульфорицинат Е 0,1-0,2 - - -
Оксид меди - 2,8 3,0 3,5
Полиакриламид - 0,02 0,04 0,05
Нитроцеллюлоза остальное 55,27 54,61 53,15

В таблице 2 приведены характеристики и свойства твердотопливных составов в сравнении с прототипом

Таблица 2
Характеристики и свойства составов Прототип патент RU №2090545 Примеры конкретного выполнения
1 2 3
Скорость горения при t=20° и Р=40 кгс/см2 5,5-7,5 5,9 6,12 7,0
Показатель "v" в законе скорости горения - 0,57 0,56 0,54
Гарантийный срок хранения, лет 6,0 Более 20
Содержание конденсированных веществ в продуктах сгорания, % (на срезе сопла) Калий углекислый 0,02849 Оксид магния 0,02 Железо 0,00233 Медь 0,024
Окись кальция 0,0112
Единичный импульс J1, кг-с/кг 203,3 206,0 206,5 207,0

Как видно из примеров, предлагаемый состав превосходит прототип по единичному импульсу за счет исключения инертных компонентов - нитрата или гексанитрокобальтата калия, а в продуктах сгорания отсутствуют элементы, относящиеся к первой группе опасности.

Гарантийный срок хранения изделий повышается с 6 лет до 20 за счет содержания в топливе инертных компонентов - оксида меди и карбоната кальция, при этом снижен показатель "v" в законе скорости горения до допустимого уровня - не более 0,6.

Учитывая вышеизложенное, по мнению заявителя, изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Топливо для противоградовых ракет на основе нитроцеллюлозы, включающее нитроглицерин, динитротолуол, дибутилфталат, централит, карбонат кальция, стеарат цинка, индустриальное масло, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит в качестве стабилизатора химической стойкости - 1,2-дибутоксибензол или смесь с централитом, а в качестве модификатора горения - оксид меди, покрытый полиакриламидом, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

Нитроглицерин 27,0-29,0
Динитротолуол 6,5-7,5
Дибутилфталат 2,5-3,5
Централит или 1,2-дибутоксибензол или их смесь 0,6-1,8
Карбонат кальция 1,8-2,5
Стеарат цинка 0.01-0,1
Индустриальное масло 0,6-1,2
Оксид меди 2,8-3,5
Полиакриламид 0,02-0,05
Нитроцеллюлоза остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к брикетированному твердому топливу, которое включает отсевы активного древесного угля и технологические отходы баллиститных порохов, не содержащие в своем составе солей тяжелых металлов и других экологически опасных компонентов, измельченные до дисперсности 0,5-1,0 мм, а в качестве связующего - полиакриламид, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отсевы активного древесного угля - 75…86, технологические отходы баллиститных порохов - 10…20, полиакриламид - 4…5.

Изобретение относится к брикетированному твердому топливу, которое включает отсевы активного древесного угля и измельченные до дисперсности 0,5-1,0 мм, баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения, а в качестве связующего - полиакриламид, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отсевы активного древесного угля - 75…86, баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения - 10…20, полиакриламид - 4…5.
Изобретение относится к составам твердых топлив на основе нитрата аммония и может быть использовано для очистки нефтяных скважин от асфальтено-смолисто-парафинистых отложений, проведения гидроразрыва пласта при добыче нефти, а также в качестве источника энергии твердотопливных ракетных двигателей.
Изобретение относится к области получения газа реакцией двух твердых веществ, а именно к способу изготовления из смеси порошков бинарных пиротехнических зарядов, содержащих азид натрия, при горении которых образуется чистый газообразный азот.
Изобретение относится к высокоэнергетическим конденсированным системам, а именно к твердотопливным газогенерирующим составам, и может быть использовано в различных газогенераторах систем пожаротушения, автономных системах поднятия затонувших объектов, подушках безопасности автомобилей, системах интенсификации добычи нефти, установках по получению различных соединений в волне горения.

Изобретение относится к области разработки смесевых металлизированных твердых топлив. .
Изобретение относится к способам изготовления зарядов твердого ракетного топлива баллиститного типа. .
Изобретение относится к газогенерирующим составам для использования в различных механизмах, работающих под действием сжатых газов. .
Изобретение относится к топливным зарядам для нефте- и газодобывающей промышленности, а именно для использования в скважинных устройствах - пороховых газогенераторах, аккумуляторах давления и др., эксплуатируемых в условиях глубоких скважин при температурах до +160°С.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к разработке термопластичного твердотопливного состава, используемого для интенсификации и добычи нефти, а также в качестве источника энергии твердотопливных ракетных двигателей.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности охотничьего оружия. Порох включает нитроцеллюлозу с объемным содержанием оксида азота 210,5-213,0 мл NO/г, коллоксилин НХ, нитроглицерин с содержанием до 20 мас.%, централит I, централит II, дифениламин, динитротолуол, этилацетат и влагу.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности, для 7,62 мм автоматного патрона. Порох включает нитроцеллюлозу, нитроглицерин, гексоген, дифениламин, централит I, централит II, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, а именно для 7,62 мм автоматного патрона. Порох включает нитроцеллюлозу, нитроглицерин, дифениламин, централит I, централит II, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Заряд предназначен для размещения в капсюлированной гильзе с пулей и выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 213,0-214,5 мл NO/г и 20-30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов от предшествующих операций, 11,5-14,5 мас.% нитроглицерина, 10-30 мас.% гексогена, 0,5-1,0 мас.% дифениламина, 0,2-0,4 мас.% централита II, с насыпной плотностью пороховых элементов 0,950-0,995 кг/дм3, флегматизированных с поверхности по отношению к массе пороха централитом I и динитротолуолом, графитованных с поверхности и содержанием этилацетата 0,1-0,9 мас.% и влаги 0,2-0,9 мас.% при массовом соотношении фракций, %: 0,63-0,4 мм - не менее 75; 0,4-0,315 мм - не более 20; сумма крупной фракции, оставшейся на сетке 0,63, и мелкой фракции, прошедшей через сетку 0,315 и оставшейся на сетке 0,16 мм, - не более 5.
Изобретение относится к области получения двухосновных сферических порохов (СФП) для спортивно-охотничьего оружия. Согласно изобретению в аппарат-флегматизатор заливают воду и загружают сферический порох и ведут при перемешивании нагрев суспензии до температуры 76-82°С, одновременно в эмульсификаторе готовят флегматизирующую водную эмульсию, состоящую из динитротолуола (ДНТ), централита I (Ц I) и защитного коллоида с концентрацией в воде 2,0-3,5 мас.% в течение 20-30 минут.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Заряд предназначен для размещения в капсюлированной гильзе с пулей и выполнен из сферических пороховых элементов, состоящих из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5-214,2 мл NO/г, 20-30 мас.% возвратно-технологических нефлегматизированных отходов, 11,0-13,5 мас.% нитроглицерина, 0,5-1,0 мас.% дифениламина, 0,2-0,4 мас.% централита II, с насыпной плотностью 0,945-0,995 кг/дм3, флегматизированных с поверхности 2,0-4,0 мас.% централита I и 1,5-2,2 мас.% динитротолуола, графитованных с поверхности 0,1-0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,2-0,9 мас.% и этилацетата 0,1-0,9 мас.%, при массовом соотношении фракций, %: 0,63-0,4 - не менее 85; 0,4-0,315 - не более 10; сумма крупной фракции на сетке 0,63 и мелкой фракции, прошедшей через сетку 0,315 и оставшейся на сетке 0,16, - не более 5.
Изобретение относится к области получения порохов для стрелкового оружия. Способ включает загрузку пороховой массы в дисперсионную среду - воду, заливку растворителя, приготовление порохового лака, диспергирование его на сферические элементы, обезвоживание их сернокислым натрием и отгонку растворителя.
Изобретение относится к области получения порохов для патронов к спортивно-охотничьему оружию. Способ включает загрузку мерника-сгустителя водно-пороховой суспензией с концентрацией пороховой массы в водной среде, равной 13,0-15,0 мас.%, осаждение пороховой массы и декантирование воды.
Изобретение относится к области получения двухосновных сферических порохов для спортивно-охотничьего оружия. Способ включает получение сферических пороховых элементов 0,315-0,63 мм, состоящих из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, централита II, графита и влаги, с насыпной плотностью 0,970-0,990 кг/дм3, флегматизацию их в аппарате-флегматизаторе флегматизирующей эмульсией, предварительно приготовленной из 1,5-3,0 мас.% динитротолуола и 4,8-6,0 мас.% централита I по отношению к пороху и с концентрацией в водной среде динитротолуола и централита I 2,0-3,5 мас.%.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. .
Изобретение относится к области разработки зарядов для стрелкового оружия и может быть использовано при разработке зарядов к охотничьим патронам 7,62×39-10 (с пулей массой 10 г). Заряд содержит сферический порох, выполненный из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,0… 214,0 мл NO/г, с диаметром пороховых элементов 0,65… 0,95 мм, толщиной горящего свода 0,32… 0,38 мм, с насыпной плотностью 0,950… 0,990 кг/дм3, при следующем массовом соотношении фракций частиц, %: фракция пороха, прошедшего   через сетку 07 и оставшегося   на сетке 0,4 не менее 80 сумма крупной фракции,   оставшейся на сетке 7, и   мелкой фракции, прошедшей   через сетку 04 не более 20
Наверх