Способ изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива

Способ изготовления заряда из баллиститного твердого ракетного топлива

Реферат

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 γ-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.

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.