Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Пороха сферические) 5. П. без плаетификатора. К иим можно отнести вискозные П., которые по своей химической природе являются разновидностью ПП, т с. состоят почти из одной НЦ. Однако по способу производства они прииципиальио отличаются от ПП (см. Пороха адээоосиоаные), цо ллл а тилле >Искал баллист>пане Все указанные П. на основе нитратов целлюлозы в отличие от дымного (черного пороха) прн горении практически ис образу>от дыма, поэтому они называются бездымными (см. Пороха бездымные).
И, Пороха иа основе синтетических полимеров и окислителя-смесевые П. Они представляют собой гетерогенные высаконанолиениыс полимерные системы, састоягцнс из окислителя, органического связующего-горючего, металлического горючего н добавок различного назначения, В качестве окислителя в смесевых П., в основном, используется ксрхларат аммония (ПХА), а в качестве связующего — каучукопадобные соединения, нластнфицираваиные разлнчиымн жидкими вс>цсствами. Этн компоненты, как н металлы, являются горючнмн аещсствамн, акисляющнмнся за счет избыточного кислорода ПХА, нли другого окислителя, ианримср, аммониевой соли дииитразовой кислоты (АДНА). Смесевые П. на основе ПХА используются нреимущсственпа в ракетной технике, поэтому их цазыва>от смессвыми твердыми ракетными топливами (СТРТ) нли просто смесевыми твердыни топливами (СТТ).
Заряды из СТТ могут иметь различную форму и размерь> (до нескольких метров в диаметре). Значение 3> смессвых топлив хе>кит в нределах 2000-2700 Н ° с,/кг (см. Пороли сжесееые). П.— механические смеси (см. Порох дымный) К ннм относится дымный порох (ДП), который состоит из 75% окислителя — калийной селитры и горючего-15% угля и 10% серы, которая выполняет также роль цемснтатора.
Дымный порох, изобретенный в Китае еще в 11 веке, был первым порохом, который длительное время широко использовался в огнестрельном оружии, пока не были разработаны гораздо более мощные н бсздымпыс П. на аспаве НП. В последние голы в мире ведутся исследования по прил>евсин>а в артиллерии жидких метательных веществ (ЖМВ), состоящих из окислителя и горючего, находящихся в интервале температур эксплуатации в жидком агрегатном состоянии. Такие смеси иногда неправильно называют жидкими П.
(см. ЖМВ). А. >1.Яглис>лл Порока артиааааерщ1йскме баз1анстаатине. Современные артиллерийские пороха — одпоосновные н двухосновныс — относятся к классу бездымных порохов н нспольз)чотся в ствольной артиллерии (полевая, танковая, противотанковая, морская артиллерия, авиационная. пу>ики) в качестве метательных зарядов. По ха а тилле ияскнс баллнстнтнме Недостаточная знергетика одноосновных пироксилиновых порохов, сложная и трудоемкая технология не позволягот увеличить могущество современных артиллерийских систем, что потребовало разработки мощных двухосновных АБП. Химический состав н основные характеристики АБП С и.
вс 20,9 20,0 34,1 18,0 33,7 56,0 25,0 9,0 6,0 62,0 56,0 26,5 9,0 4,5 20,0 27,0 4,! 5,2 4,0 5.0 4,0 2. Терн одннами 96,1 370 сеские х 97,6 374 арактеристнки М87 ~ Мгб 98,7 ~ 102,5 408 ~ 418 25ОО ~ 2668 1 Сила, 1, Т, М,/кг Потеианав, П, ~тс Мха 525 ~ 449 3400 ~ 306О 2524 'Т,~, Т„, К некие и теплофиз 3. Физико.химсп ические характеристики ! Плотность, р, с/сна 1,6 Теплота торснин, 9, 886 Г 1,54 ~ 1,53 710 765 1,55 1,62 1,62 1094 970 1.54 820 1 Пироксилин Коллокснлнн Пнтроглнцерин Дииитротолуол ДзнУутилфталат Октогсн 'Вещество П.2' Прочие добавки Н ПТД-2 НТД.З ДТ.З ДТ-4 ПДГПО АПП-235П 1. Хини некиа состав 1масс.дй 4!6 По ох лате ныв ДП является самым древним взрывчатым веществом. На протяжении многих столетий, вплоть до второй половины! Х в., он-сдинствеиное ВВ, применявшееся в качестве метательного заряда в стрелковом и артиллерийском оружии.
С появлением болсе мощных бездымных порохов он потерял свое значение как метательное ВВ. Однако благодарл уникальным свойствам по воспламеняемостп, зажигатощей способности н другим свойствам ДП продолжает широко применяться в военной технике. Он используется в качестве воспламенителя для зарядов ко всем видам артиллерийских и ракетных систем, в специальных зарядах для касетпых боеприпасов, в разного рода дистанционных устройствах н т.д. Применяется он и для взрывных работ (добычи штучного камня), в огнепроводном шнуре н охотничьих патронах.
ДП, изготовляемый заводами бывшего СССР, в зависимости от назначения подразделяется па следупнцис виды (марки): крупнозернистый (КЗДП), ружейный (ДРП), шнуровой (ДШП), охотничий (ДОП), взрывной (ДВП), минный (ДМП), специальный. Марки ДП различаются, в основном, размером и плотностью зерен. В зависимости от марки размер зерен находится в диапазоне от 0,36 до 9,1 мм, действительная плотность — в диапазоне от 1,65 до 1,91 гггсмз, что обеспечивает насыпную плотность 0,9 — 1,1 гг'слгз.
К отдельным маркам предъявляются требования по времени горения в изделиях, создаваемому в манометрнческой бомбе давлению н баллистическим показателям. Все марки, за исключением шнурового пороха, имеют одинаковое соотношение компонентов: (75+1,0)/ селитры, (1Я1,0) 7е угля, (10~1,0)гь серы. Шнуровой порох состоит из (77й2,0)/ селитры, (11Н,5))ге угля, (1Ъ1,5)Ж ссры. и Шиднгкг 77.А. Курс дымных порохов. — Ьг.; Госоеороггггадат, !940. -278 сд Горе нг жг. Пороха и варывчатые вещества. - Ми Ь!авгиностроение, !972.
-208 с.; Шагов И.В. Варывчмые вемества пороха. — Ы,' Воениздат, 1976. — ! 20 с., ГОСТ !028-79. Пороха дынные, Обв!нс технические условии. Ы: Иадатеввство стандартов, !985. — Ш с В.К.Лукигисе ИР90О71 ЛйвйРИЫй!. Лазерный порох — спецнальнос топливо, обеспечивающее прп сгорании создание лазерно-актнвных сред, способных при определенных условиях генерировать когсрентное электромагнитное излучение с требуемой длиной волны. Под лазерно-активными средами нонна!антт зысокотсмпературную смесь продуктов сгорания ЛП строго определенного состава. Как правило, в состав лазерно-активной среды входит 2 — 3, а иногда н значительно болыпее число газовых компонент, но нзлучакнцей молекулой в большинстве случаев является только одна.
Число газовь!х молекул, на основе которых к настоящему времени удалось получить лазерно-активные среды, относительно невелико (СОз, СО, НГ, ОР, НС! и др.). Такое положепие обусловлено сложностью создания неравновесного состояния вещества (ивверсии населеп~ости), когда концентрация молекул, находящихся в возбужденном состоянии, значительно превосходит концентрацию молекул, находящихся в обычном состоянии. В газовых лазерах инверсия населенности создается физическими и химическими методами.
При химическом возбуждении инверсия населеииости создается в результате протскапия химических реакций, способствующих образованию возбуждснпых атомов, молекул или радикалов. Наличие газовых компонент в реакции способствует быстрому перемешиванию реагентов и выбросу продуктов из зоны реакции, что обеспечивает преобразование химической энергии в энерги1о электромагнитного излучения. Обычпыс химические реакции протекают довольио медленно и пе создают инверсии населенности вследствие низких скоростей накопления возбужденных молекул по сравнению с процессом их рслаксации.
По этой причине лазеры создаются только па основе быстропротекающих процессов (горение, детонация и т.п,), а большие секуцдпыс расходы продуктов горения (взрыва) допускают возможность создания лазеров с высокими зиачепиями выходиой мощности. При тепловом возбуждении инверсия населеииости в молекулярных системах достигается быстрым нагревом или охлаждением газовои смеси (продуктов сгорания). Тепловая энергия предварительно нагретого газа ири быстром его охлаждении за счет расширения и разгона до сверхзвуковых скоростей непосредственно преобразуется в энергию электромагнитного излучения.
Ииверсия населенности создается термическим путем за счет быстрого измеиепия термодипамичсских параметров (температуры и давлеиия) газовой смсси за время гораздо мсныиес, чем это требуется для протекания процессов колебательной релаксации верхнего энергетического уровня возбуждснпых молекул. Принцип теплового возбуждения высокотемпературной газовой смеси, палучсююй в результате горепия ЛП, твердых, жидких или газообразпгях химических соедипспий, положен в основу работы газодинамических лазеров (ГДЛ). С помощью ГДЛ в настоящее время удается получать более 20 Дж энергии излучения с $ г газовой смеси, Ряд очевидных преимуществ перед газообразпыми и жидкими топливами можст дать использование ЛП, обеспечивакяцих при сгорании образование газовой смеси требуемого состава и температуры, Пй ха иизкотемие иые Оптимальный уровень температуры для ГДЛ составляет ! 800 — 2000 К, оптимальная газовая смесь должна иметь состав: СО|-8М, Н70 — 3%, остальное-азот.
Содержание конденсированных продуктов ие допускается. При использовании обычных нитроцеллюлозных порохов, даже при дополнительном напдуве камеры сгорания азотом или воздухом, образуется сливжом много паров воды н недостаточное количество азота. Одним из перспективных направлений развития ГДЛ является использование в качестве компонентов ЛП высокоазотистых соединений с минимальным содержатзием в них водорода. Путем рационального сочетания компонентов и оптимального конструирования топливной композиции из высокоазотистых и маловодородных гор|очссвязующих веществ, пластификаторов, наяолнителсй н окислителей могут быть получены ЛП, с продуктов сгорания которых можно извлечь удельную энергию до 100 — 110 кДж,Г'кг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
