способ изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива
Классы МПК: | C06D5/06 реакцией двух или нескольких твердых веществ C06B21/00 Способы или устройства для обработки взрывчатых веществ, например формование, резка, сушка |
Автор(ы): | Ибрагимов Наиль Гумерович (RU), Козьяков Алексей Васильевич (RU), Журавлева Лидия Алексеевна (RU), Молчанов Владимир Федорович (RU), Никитин Василий Тихонович (RU), Куценко Геннадий Васильевич (RU), Вшивкова Валентина Ивановна (RU), Ибрагимов Марат Наилевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2008-03-24 публикация патента:
20.03.2010 |
Изобретение относится к области изготовления зарядов из баллиститного твердого ракетного топлива (БТРТ). Способ изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива включает смешение компонентов топлива, включающих твердые добавки, в водной среде, отжим топливной массы, вальцевание, таблетирование топливной массы, сушку топливной таблетки и прессование заряда проходным методом. Твердые добавки дозируют на смешение компонентов топлива в виде предварительно приготовленной водной суспензии, причем водную суспензию твердых добавок готовят при температуре 15 35°С, отношении твердые добавки:вода в пределах 1:3 1:5 и с введением сульфорицината Е в количестве 0,10 0,25 мас.% по отношению к топливной массе. Изобретение позволяет повысить однородность топливной массы и воспроизводимость баллистических характеристик отпрессованных зарядов. 1 ил.
Формула изобретения
Способ изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива, включающий смешение компонентов топлива, включающих твердые добавки, в водной среде, отжим топливной массы, вальцевание, таблетирование топливной массы, сушку топливной таблетки и прессование заряда проходным методом, отличающийся тем, что твердые добавки дозируют на смешение компонентов топлива в виде предварительно приготовленной водной суспензии, причем водную суспензию твердых добавок готовят при температуре 15 35°С, отношении твердые добавки: вода в пределах 1:3 1:5 и с введением сульфорицината Е в количестве 0,10 0,25 мас.% по отношению к топливной массе.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке и изготовлении зарядов из баллиститного твердого ракетного топлива (БТРТ) к ракетным двигателям твердого топлива (РДТТ) и другим устройствам.
Известны способы изготовления зарядов из БТРТ по источникам: Смирнов Л.А. "Оборудование для производства порохов по шнековой технологии и зарядов из них". М., МГАХМ, 1977, с.51-52,173-175, а также по патентам RU 2105747, RU 2254311, US 3037891, DE 3033519, US 4080411.
Известно также, что в основу БТРТ для достижения высоких выходных характеристик (по удельному импульсу, уровню скорости горения, беспламенности, бездымности и другим характеристикам) целенаправленно вводятся дополнительные твердые вещества - мощные ВВ (например, октоген), ингибиторы либо катализаторы горения и другие твердые добавки.
Указанные добавки вводятся в состав БТРТ, как правило, в виде водных суспензий, что позволяет обеспечить их равномерное распределение в массе топлива. Однако при переработке БТРТ имеют место случаи, когда вводимая добавка затруднительно смачивается водой и агломерируется (комкуется), что ухудшает равномерность распределения добавки в массе топлива, например, при переработке медленногорящего баллиститного ТРТ с использованием твердой добавки - ингибитора горения -полиоксиметилена (ПОМ), с содержанием последнего в рецептуре БТРТ в количестве 10 20%(мас.) по патенту RU 2172730 (аналог).
Недостатком аналога является агломерация твердой добавки в водной среде, приводящая к ухудшению распределения добавки в составе БТРТ, что существенно снижает гомогенность топлива, а последнее отрицательно влияет на воспроизводимость баллистических характеристик топлива в целом, а в конечном счете сокращает гарантийные сроки хранения зарядов.
Наиболее близким техническим решением к патентуемому является способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива по патенту RU 2254311 С1, 20.06.2005 г., МПК С06В 21/00 (2006.01), 25/24 (2006.01), выбранному авторами за прототип. Согласно данному способу твердые добавки подают на смешение компонентов топлива в виде эмульсии, содержащей индустриальное масло и часть навески сульфорицината "Е", другую часть сульфорицината "Е" добавляют при подготовке эмульсии смеси пластификаторов. Способ-прототип, как и аналоги, также характеризует низкая технологичность, сопровождающаяся повышенным разбросом характеристик топлива.
Технической задачей изобретения является разработка способа изготовления зарядов из БТРТ, обеспечивающего повышенную технологичность, однородность и качество (в первую очередь, уровня скорости горения) отпрессованных зарядов с воспроизводимыми баллистическими характеристиками.
Технический результат изобретения заключается в разработке способа изготовления твердого ракетного топлива баллиститного типа, включающего смешение компонентов топлива в нейтральной среде с вводом поверхностно-активного вещества (ПАВ) на фазе смешения, отжим топливной массы, вальцевание-таблетирование топлива и прессование зарядов проходным методом, при этом в качестве ПАВ используют сульфорицинат "Е". Используемый сульфорицинат "Е" применяют при приготовлении водной суспензии твердых добавок, предусмотренных в рецептуре БТРТ, с последующим вводом указанной суспензии в состав БТРТ на фазе смешения.
Для этого в технологическую схему изготовления топливной массы вводится дополнительная технологическая фаза приготовления суспензии твердых добавок. Приготовленная в водной среде суспензия твердых добавок равномерно дозируется в основную массу топлива при смешении компонентов. При этом суспензию готовят при температуре 15 35°С и при модуле "твердые добавки - вода" в пределах 1:3 1:5.
Изобретение поясняется чертежом, где приведена технологическая схема переработки топлива и изготовления зарядов по патентуемому способу.
Сущность изобретения заключается в обеспечении (усилении) эффекта фобизации (смачиваемости) твердых компонентов топлива с последующим их равномерным распределением в составе БТРТ. Указанный эффект достигается за счет ввода ПАВ-сульфорицината "Е" в состав БТРТ на фазе приготовления суспензии твердых добавок к последующему их вводу на фазе смешения компонентов топлива в водной среде.
Вводимое количество сульфорицината "Е" составляет не менее 0,10% (по массе изготавливаемого топлива), что гарантирует отсутствие "комкования" на фазе смешения компонентов БТРТ в водной среде, и не более 0,25% (по массе изготавливаемого топлива), что позволяет обеспечить удовлетворительную гомогенность рецептуры БТРТ в целом и удовлетворительную воспроизводимость баллистических характеристик топлива.
Примеры практической реализации способа.
Пример 1. Изготавливалась партия зарядов БТРТ массой 4,6 т в соответствии с технологической схемой (см. чертеж). В водную суспензию твердых добавок вводился сульфорицинат "Е" (ТУ 2481-004-05744685-1) в количестве 0,10% по отношению к изготавливаемой массе БТРТ. Суспензия твердых добавок вводилась в состав БТРТ на фазе смешения компонентов топлива. Разброс скорости горения топлива внутри партии составил ±1,8%.
Обеспечено высокое качество проведения техпроцесса зарядов БТРТ (по результатам огневых стендовых испытаний зарядов).
Пример 2. Изготавливалась партия зарядов БТРТ массой 3,8 т. В водную суспензию твердых добавок вводился сульфорицинат "Е" в количестве 0,25% по отношению к изготавливаемой массе БТРТ. Разброс скорости горения топлива внутри партии составил ±2,1%. Обеспечено как высокое качество проведения техпроцесса приготовления зарядов, так и удовлетворительный уровень выходных внутрибаллистических характеристик заряда.
Положительный эффект изобретения - повышение однородности топливной массы и воспроизводимости баллистических характеристик отпрессованных зарядов.
Класс C06D5/06 реакцией двух или нескольких твердых веществ
Класс C06B21/00 Способы или устройства для обработки взрывчатых веществ, например формование, резка, сушка