Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Рнс 2. Комбинированный электродинзмическиа ускоритсль. 1 — газодннамичсская ступень; 2- рельсы-направлягоизие; 3-снаряд; 4 — ток, протекавший через рельсы и снаряд, 5- магнитное поле, создаваемое током в рельсах; о — ускорягогдая сила; 7 -источник лектроэнергии Высокосно остныс мстетсльныс станоекн В последние двадцать лет большое внимание за рубсжгам уделяется исследовапи|о и созданн1о ВМУ па осповс ЭТХУ и ЭДУ.
Только в США в этом направлении ведутся работы в 20 исследовательских центрах. Аналогичные исследования проводятся в Германии, Великобритании, Франции, Японии н Голландии. В США объем финансирования работ по созданию ВМУ такого типа в период 1993 — 1995 гг. составил 339,4 млн. долларов, на период 1996 — 1999 тт. было запланировано финансирование в объеме 432,5 млн. долларов, планируется в соответствии с федсральньтлгн программами создание ряда демонстрациоппь|х образцов в период 2005-2010 гг. Аналогичные работы по созданию ВМУ на основс ЭТХУ и комбинированных ЭДУ проводятся и в России.
Во всех рассматриваемых схемах ВМУ на НФЛ с использованием алсктрической энсргии важную роль играют эпсргстнчсскис копдепсированныс системы — специальные пороха. Опи нспольз)потея пе только для организации процесса ускорения (ЭТХУ) или предварительного ускоршщя в первой ступени (ЭДУ) снаряда, но и для создания мощных автономных импульсных источников электрической энергии. В качестве достаточно компактных источников электрической энергии для ЭТХУ и ЭДУ используются емкостные накопители — батареи высокоэпсргстических копдснсаторов с зарядными устройствами, уннполярныс генераторы с индуктивными накопителями, компрессионные генераторы. Однако им пс уступают, а прн уровнях потребности электрической энергии па выстрел 50 — 200 МДж (необходимых для достижения дульных скоростей в диапазонс 3 — 4 км/с снарядов массой 5-10 кг) находятся впе конкуренции по степени технологической отработки и удельным характеристикам, твердотопливные магнитогидродинамические генераторы (ТТ МГДГ) с нндуктивнымн и емкостпыми накопителями энергии.
ТТ МГДГ используют тсхпологню ракетных двигателей па твердом топливе с применением специальных плазмообразующих порохов. Россия является безусловным лидером по разработке н созданшо ТТ МГД-генераторов; широкая гамма высокоэффективных плазменных твердых топлив н генераторов плазмы для ТТ МГДГ создана в ФЦДТ сСо1оз», В отечественной практике реализованы ТТ МГДГ мощностью от 10 до 550 МВт, обеспечивающие наполнение электрической энергией (в том числе и многократно) с запасами от 1О до 600 МДж. /О П Бабское, В. Б.Жале.тнмлг, д, Б Л(льгос зйвюсз69йвюьйзгзвя вйцОзз-закон изменения относительного объема сгоревшего топлива 1" н изменения производной с)Р / б~ по времени. Величина 1г определяется как отношение объема сгоревшего топлива к объему топлива до начала горения, а ее производи)чо по времени д 1' / ог называют быстротой газообразования нли объемной скоростью горения.
Анализ величины д1' ~' Ф позволяет выяснить, за счет чего и какими средствами можно рсгулировать приток газов при газообразовании. Под газообразовапием в данном случае понимают процесс получсния смеси газов в результате химической реакции, в частности, реакции горения твердого, жидкого илн газообразного топлива, которое впоследствии будет использоваться как рабочее тело. Генерируемая газовая смесь имеет свойства (химический состав, температуру н удельный объем), определяемые условиями ее получения. К зтим газам применимы общие законы физики и термодинамики. Для ~щх существует характеристическое уравнение, дающее связь между давлением, температурой и удельным объемом газов, т.е, уравнение состояшш, в частности, для чидеальногоь газа применимо уравнение Клапейрона — Менделеева, для реального газа — уравнение состояния Ван-дер-Ваальса. Изучение ЗГ в простейшнк условиях постоянного объема позволяет в дальнейшем применить полученные зависимости к определению необходимых параметров в рабочих условиях, т.е, в условиях работы газогенератора, в камере сгорания двнгетеля нлн в канале ствола орудия при выстреле.
Закон горения в ЖРД является функцией расхода топлива и соотношения компонентов. Понятие «газообразованнеэ для ТРТ н артиллерийских порохов имеет условный характер вследствие наличия в продуктах сгорания конденсированной фазы. М' Для РДТТ ЗГ: С =5 У р,„; р„, )5(е)г)е=нз, 5= —. 0 С.В.дудин Галоганаззцвы (авмды газзсзгенов) На) — ))з (Иа! = Р,с), Вг, 1) -чрезвычайно опасные в обращении высокотоксичныс взрывчатыс вен1ества, медленно разлагающиеся, а часто спонтанно взрывакзщиеся при обычных условиях.
В соответствии с расчетом Галогевюидм (МР2,'6-31О") эпсргия связи На1-Из убываст в ряду Г>С!>Вг>!. В водной среде, особенно в присутствии ОН-ионов, Г. гндролизуются: На!- Мз + 2 ОН -+Из+ На!О + Н2О. Азид фтора РИч, мол. масса 61,02 — зслеповато-желтый газ с т.кип. — 82'С, зслсновато-жслтое твсрдое всщсство с т.пл. — 154'С, расчетная энтальиия образования (МР2,~6-31О") ЛН 82,2 икал,/моль (344,1 кДж~'моль). Из всех известных азидов (включая НИз ) азид фтора наиболсс чувствителен к механическому и тсплово- му воздействию. Испарспис РХз обычно вызгявает взрыв. При разло- жении азида фтора происходит разрыв связи РМ вЂ” Хз.' 2ЕИз -+2 РМ+ 2Мз -ьРИ = РХ+ 2 Хз.
Получают РИЗ по реакции: 4 НИЗ+ 2 Рз -ь 3ГМз+ М2+ МН4Г, проводимой в газовой фазе в токе азота. Азнд хлора С!МЗ, мол. масса 77,48 — бсспветный газ с т.кип. — 15'С, т пл. — 45'С, по др. данным- 100 С. Жидкий С!Из имеет жсл- то-оранжевый цвет, твердый — желтый. Расчетная зитальпия образо- вания (МР2/6-316") газообразного азида хлора ЛН, 92,8 с' икал,~моль (388,5 кДжу'моль).
Смеси с инертными газами болсс устойчивы, чем свободный С!Мч в любом агрсгатпом состоянии, яо тоже могут взрываться. Азид хлора плохо растворяется в водс и хоро- ~по в бутане, пептане, бснзоле, метаноле и этаполс, днэтиловом эфи- рс, ацетоне, хлороформе, чстыреххлористом углсродс и ссроуглсро- де. Растворы азида хлора в органических растворителях в темноте устойчивы в теченис нескольких суток. Получают С!Мз в водс по рс- акции: мк,+сЬ ~~и,+мс~ с с,н,о или без растворителя по схеме: - 20'С 3(сн~ьВмз зс!мО~ 2с1мэ + (сн3ьяс! +(СНз)з5!О5!(СНз)з + 2 М1О+ МзОз Газообразный азид хлора энергично взапмодсйстэуст с металлическим натрием, магнием и пинком, Азид брома ВгМв, мол.
масса 121,94 — едкая с тошнотворным запахом орапжсвая жидкость с т.пл. — 45'С, чрезвычайно чувствнтсльная к тепловому и мсханическому воздействию. ВгМз взрывается при г)Р >0,05 Торр (0,05 мм рг.ст.). Азнд брома в любых соотпопюпиях Гекеаиетилентет анни смешивается с диэтиловым эфиром, меньше растворяется в бспзолс и лигроипе. В темиотс растворы ВгЫ5 в органических растворителях устойчивы в течение нескольких часов. Коицситрироваииыс растворы способпы взрываться при взбалтываиии. Азид брома (жидкий) имеет эитальпшо образования АН 102 икал/моль (427 кДж,'моть), теплоту взрыва 805 ккал/кг (3369,7 кДжг'кг), объем газообразных продуктов взрыва 36? лу'кг, фугаспость 230 см /1О г.
Вг)49 взрыва- 3 ется при смсшспии с фосфором, мышьяком, натрием и серебром. Получают азид брома цо реакции: т!Рс 'О'С и ив'Ви а"из "на. Азид йода аз, мол, масса 168,93- желтоватое твердое вещество с удушливым запахом, легко взрывается от малейшего воздсйствия Азид Йода растворяется в воде, бспзоле, хлороформе, этанолс, труднее в лигроипс. При температуре выше 0'С растворы разлагаются. Твердый 1)чз имеет эптальпию образования Ы~,. 104 икал,гмоль (435,3 кДж,''моль), теплоту взрыва 571 ккалг'кг (2390,2 кДжг кг), объем газообразных продуктов взрыва 265 л,/кг, фугаспость 140 см г10 г.
Получают азид йода по рсакции: СРС!з ВС кеиз+ 1 ~!и3 + Ая!. Г. практического применения как ВВ ие имеют ° Бахал Л.И. Химия и технология инииииру~о!иих азрывиатьгл неигеето. — М., !9?5; гого!крот!в-Оег!оя вс., к!арагви т,лг, /у Аияеи. сьев.— !995. В,!от. 5.549- 568. И.В.!(елинеиил, Ч.л.е!лгоиииг Геисаметмпеитатрами!в (1,3,5,7-тстраазатрицикло-(3,3,1, 1 ) — декан известен также как уротропип, гексамии, метилсиамин, 3,7 формип, амипоформин и гсксамстилспамип) (СНз)зй». Чистый Г.-бссцветпые ромбоэдричсские кристаллы, без запаха, сладковатые иа вкус; обладает ньсзоэлсктричсскими свойствами, плотность 1,3390 г~'смз (24,3'С). Тсплота сгорания 4196,55 кДж/моль (1003,0 к!тая,/а!оль), АНтвв!5' =120,499 кДж/моль (28,8 ккал/моль), ог299!5 =429697 кДх</моль (102,7 икал/'к!иль), 5'=163385 геДж/град.
моль (39,05 калггград.моль), Ср =152,38! Дж/град моль (36 42 кал/грал . моль). Лсгколетуч, давление паров в ицтсрвалс 20 — 280'С описывается уравпсиисм 1ой р =- ~9»огг + 10 01. При тсмпсратурс вьппе 200'С начинает разлагаться. Осповпыс продукты разложения (300'С): аммиак, мстиламии, димстиламип, трпмстиламии, метан, водород, цианистый водород Гекеенвт евеизал (при > 400'С). При 800'С НСХ становится основным продуктом разложения Ь 94;4). Хорошо растворим в воде, причсм с повышением температуры растворимость падает.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
