Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Порох беспламенный). Зарубежные двухоеиовиые нороха. Из зарубежных ворохов аналогичными отечественным баллистнтным порохам и толливам, изготавливаемым методом экструзии, являются двухосновные иемодифицированныс топлива, в качестве основных компонентов содержащнс НЦ н НГЦ и донолнительные нластификаторы, Такие толлива обладают средней энергетикой (7! - 200 — 227 кгс с,~кг) и высокой зависимостью (7(Р) (ч = 07).
Отличительные особенности ПБ и РТ. Широкая сырьевая база основных комионеитов (целлюлоза древесная и хлопковая, глицерин жировой н синтетическин), высокопроизводительные непрерывные технологические ироцессы иозволили соадать значнгельныс производственные мощности и предопределить приоритетность этого типа ракетных топлив перед другими для массовых систем вооружения: залпового огня, противотанковых, актнвно-реактивных и др.
Вследствие использования в составе композиции активной термопластичной связки (НЦ + НГЦ) при относительно высоких энергетических характеристиках содержание полимерной связки может достигать 90-95)ю что обусловливает высокое значение механических характеристик топлива. Промыщленнзя технология ПВ и РТ отличается мобильностью. универсальностью, малым временем технологического цикла, позволяющими оперативно переходить с одной номенклатуры зарядов на другу!о и организовать производство на заводах десятков н сотен различных зарядов.
ха блллистктпые Оч сч Д Д и о й О ООБ х 3 о и о и и ч йтла ОЫ о о о л л ~4 ('4 о" и и С о о и й у~ У й~д Яй„ Л ай й о„ и и и о о л ся и Оч и о о <'4 о" ! ь и О л хх О Ф о о и и о о о и О О О О О О, а О аО О ~-о1 Ф- В о и и О о и ОЪ ф ! ь о и ХйО'й О О ь лО 1:- О О О. М О и о о о и ь О ф~ й о о й Я и и и л" Ф о о о л ф в о о и аО й О о и о О О О и О О 1: О ай 3" ° 4. й 1~'- БЬ О.,д ОХй ЛИ М О О.
О $ й„ О 'а О Х 3 й От О Я л х х й О ~е Щ О От О ,О „~( лО О'. л й Й~ аЕ йОФ ОС~ О -О О Х,~ ОО ххХ х ~'= й й: О О, ° й Олл йлйа ООО ОО О й$ и О О О й О Оалл аОй По оха беспламенные 411 Химический состав н свойства Ма ки топлива БНК-Р-2 Б-19К БНК БПК-В Химический состав, % 56,6 55,0 28,6 25,0 6,5 10,3 3,0 1,9 4,2 НП НГЦ, ЛЭГЛН ЛНТ, ЛБФ ЛФА, нет ралнт оз Гсксанитрокобаяьтат калия Калий кислый виинокислый Прочие 56,0 24,5 8,3 2.5 53,5 6,0 2,3 6,0 4,6 5,3 ! 3,5 е характеристики 1928 2155 Тсрмолинамически Температура пролуктов сгорании в камере, Г„, К Зависимость скорости гореиия от лавлепня 4)(Р) Улельггый импульс Гп кгс с кг 2197 2007 0,45Рсяа 1,51Р '"' ! 96,5 ~ 202,7 1деро,ю 1 211 олт Фюико-химические и тсплофивическпе характеристики Плотность, о, г,~'см 1,60 ! 1,61 1,62 1,61 Л4) рйьха 6йбгйланптйный- пороха, содержащие в своем составе пламегасяшие добавки, обеспечиваю)цие снижение пламеобразования при догорапии пороховых газов на воздухе за соплом ракетного двигателя или срезом ствола артиллсрийского орудия за счет ингибирования (обрыва) цепных реакций горения (см.
Добаггки плалгегасли4ии). ПБ применяются в авиационных ракетах, где наличие пламени за соплом ракетного двигателя может привести к прекращению рабаты двигателя, а также в артиллерии для устранения дульиого пламени, Известно несколько способов создания беспламенных выстрслов.
введение пламегасителя непосредствсшю в сопло реактивного снаряда, введение пламегасящей шашки в дополнение к центральной шашке порохового заряда и др. Наиболее аффективно введение пламсгасящих добавок непосредственно в состав пороха. Химический состав и основные свойства таких ПБ приведены в таблице. Химический состав и основнме свойства беспламениыя ракетных топлкв По ох лмммма (че мыа) ЙОЯОх Дммнын 1чРРнвяй)-взрывчатый состав, представляющий собой механическую смесь тонкодисперсных компонентов: калиевой селитры, древесного угля и серы, Селитра является окнслителем, легко отдающим кислород. Уголь-горючее вещество.
Для ДП используется уголь мягких пород древесины, чаще всего крушинный илн ольховый. Сера служит добавкой, улучшающей воспламеняемость пороха и его механические свойства, одновременно являясь также горючим. ДП может не содержать серы, но такой порох трудно воспламеняется. По внешнему виду ДП представляет собои плотные зерна (гранулы) черного цвета, в зависимости от способа изготовления, с блестящей или матовой поверхностью.
Он характеризуется высокой чувствительностью к удару, тренщо и, особенно, к пламени. Воспламен»- ясь н быстро сгорая, образует достаточно болыпое количество газов, способных производить механическую работу. При нагревании оп вспыхивает при температуре 270 — 310*С. Удельный импульс ДП при лавлении 40 кгс/ см находится па уровне 120-125 кгс-с,/ кг Температура горения ДП составляет 1900 — 2100 К. Высокая температура горения и наличие в продуктах сгорания до 50% твердых и жидких частиц придают ему способность хорошего зажигающего действия, ДП гигроскопичен и чувствителен к содержанию влаги, которое нс должно преаьппать 1%.
Прп влажности 2% порох трудно воспламеняется. 4!6 По ах лите ныд ДП является самым древним взрывчатым веществом. На протяжении многих столетий, вплоть до второй половины 1Х в., он-единственное ВВ, применявн!ееся в качестве метательного заряда в стрелковом н артиллерпйском оружии. С появленпем более мощных бездымных порохов он потерял свое значение как метательное ВВ.
Однако благодаря уникальным свойствам по воспламеняемости, зажигающей способности и 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 касетных боеприпасов, в разного рода дистанционных устройствах и т.д. Применяется он и для взрывных работ (добычи штучного камня), в огнепроводном шнуре и охотничьих патронах. ДП, изготовляемый заводами бывшего СССР, в зависимости от назначения подразделяется на следующие виды (марки): крупнозернистый (КЗДП), ружейнь!й (ДРП), шнуровой (ДШП), охотничий (ДОП), взрывной (ДВП), минный (ДМП), специальпын. Марки ДП различаются, в осношюм, размером и плотностью зерен.
В зависимости от марки размер зерен находится в диапазоне от 0,36 до 9,1 мм, действительная плот!!ость-в диапазоне от 1,65 до 1,91 г,/смз, что обеспечивает насыпную плотность 0,9 — 1,1 г/смз. К отдельным маркам предъявляются требования по времени горения в изделиях, создаваемому в манометрической бомбе давлению и баллистическим показателям. Все марки, за исключением шнурового пороха, имеют одинаковое соотношение компонентов: (7511,0) гь селитры, (15+1,0)% угля, (10Х1,0)% серы. Шнуровой порох состоит из (77+2,0)% селитры, (11т2,5))ь угля, (12Ы,5)% серы. и Ш«ллана НА. Курс дынных порохов.
— М.; 1осаборовиздат, 1940 -276 ос Гарет Л.Г. Пора~а н взрывчатые ве!иества -Мд Маис«настроен«», !972.--208 с; Шаам Ю 8. Взрыв нные ае«!ест«а пороха, - М л Воениздат, 1976. -- 120 с; ГОСТ 102879. Пороха дынные. Обиие техиичесаие условия. Ма Издательство стандартов, 1989. — 16 с.
8.К.луаавтаа П499абай райзмфНВ6й!. Лазерный порох — специальное топливо, обеспечивающее прн сгорании создание лазерно-активных сред, способных при определенных условиях генерировать когсрентное электромагнитное излучение с требуемой длиной волны, Под лазерно-активными средами понимают высокотсмпсратурную смесь продуктов сгорания ЛП строго определенного состава. Как правило, в состав лазерно-активной среды входит 2 — 3, а иногда и значитслыю болыпее число газовых компонент, но излучактшей молекулой в болыпнпствс случасв является только одна. Число газовых молекул, на основе по ох люе ныв которых к настоящему времени удалось получить лазерно-активные среды, относительно невелико (СОз, СО, Нр, ОЕ, НС! и др.). Такое положение обусловлено сложностью создания неравновесного состояния вещества (инверсии населенности), когда концентрация молекул, находящихся в возбужденном состоянии, значительно превосходит концентрацию молекул, находягцнхся в обычном состоянии.
В газовых лазерах инверсия населенности создается физическими н химическими методами. При химическом возбуждении инверсия населенности создастся в результате протекания химических реакций, способствующих образованию возбужденных атомов, молекул или радикалов. Наличие газовых компонент в реакции способствует быстрому перемешивапию реагентов н выбросу продуктов из зоны реакции, что обеспечивает преобразование химичсской энергии в энсргию электромагнитного излучения.
Обычные химические реакции протекают довольно медлещю и не создают инверсии населенности вследствие низких скоростей накопления возбужденных молекул по сравнению с процессом их релаксации. По этой причине лазеры создаются только на основе быстропротекающих процессов (горение, детонация и т.п.), а большие секундные расходы продуктов горения (взрыва) допускают возможность создания лазеров с высокими значениями выходной мощности. При тепловом возбуждении инверсия населенности в молекулярных системах достигается быстрым нагревом нли охлаждением газонов' смеси (продуктов сгорания). Тепловая энергия предварительно нагретого газа прн быстром его охлаждении за счет расширения и разгона до сверхзвуковых скоростей непосрсдственно преобразуется в энергию электромагнитного излучения. Инверсия населенности создается термическим путем за счет быстрого изменения термодинамических параметрон (температуры и давления) газовой смеси за время гораздо мсньшее, чем это требуется для протекания процессов колебательной релаксации верхнего энергетического уровня возбужденных молекул.
Приппян теплового возбуждения высокотемпературной газовой смеси, полученной в результате горения ЛП, твердых, жидких или газообразных химических соединений, 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 газообразными и жидкими топливами может дать использование ЛП, обеспечивающих при сгорании образование газовой смеси требуемого состава и температуры.
По окв Низкотемпе зт Ные Оптимальный уровень температуры для ГДЛ составляет 1800-2000 К, оптимальная газовая смесь должна иметь состав: СО7-8%, НзΠ— 3%, остальное — азот. Содержание конденсированных продуктов не допускается. При использовании обычных нитроцеллюлозных порохов, даже при дополнительном наддуве камеры сгорания азотом или воздухом, образуется слишком много паров воды н недостаточное количество азота.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
