Справочник по ВВ и пиросоставам--pirosprawka 2009 (536594), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Количестводополнительного растворителя может варьироваться в широких пределах в т.ч. и полностью заменятьнитроглицерин. Следует отметить, что нитроглицерин способен переохлаждаться в составе пороха, врезультате чего порох сохраняет заметные пластические свойства даже при отрицательных температурах. Вусловиях военного времени т.е. при небольшом времени между производством и применением в качествепластификатораможетбытьиспользованзаметноболеелетучийчемнитроглицеринэтиленгликольдинитрат, при этом пороха на нем горят примерно в 2 раза медленнее.Кроме того, в состав часто вводят дополнительный т.н.
“инертный” пластификатор, который способствуетулучшению пластических св-в пороховой массы, а также уменьшению температуры и скорости горенияпороха и, соответственно, эрозионного воздействия на ствол оружия. В качестве дополнительныхпластификаторов применяют дибутилфталат, диэтилфталат, диоктилфталат, триацетин (глицеролтриацетат) и др.Добавки ВВ и металлов:В целях увеличения силы пороха или повышения удельного импульса в состав пороха часто вводятнитроамины с положительной теплотой образования – гексоген и октоген, реже – дазин и ТЭН. Однако этидобавки не могут вводится в значительных количествах (более 20%) т.к.
это увеличивает взрывоопасностьи повышает уязвимость боеприпасов (стойкость к кумулятивной струе, прострелу пулей и осколками).Некоторые американские артиллерийские рецептуры содержат в своем составе нитрогуанидин в кол-ве до55%. Его добавка уменьшает эрозию ствола, устраняет вспышку при выстреле при практически неизменнойсиле пороха. Из недостатков нитрогуанидина следует отметить повышенную дымность порохов на егооснове.В состав некоторых ракетных коллоидных порохов для повышения удельного импульса иногда вводятпорошки металлов – гл. обр.
алюминий-магниевые сплавы. Следует отметить, что теоретический удельныйимпульс обычных нитроцеллюлозных топлив с добавкой алюминия выше, чем у топлив с добавкой магния,187однако из-за пониженной активности продуктов сгорания нитроцеллюлозных топлив алюминийвоспламеняется с задержкой и сгорает не полностью, в результате чего практический импульс топлив салюминием ниже. При использовании алюминий-магниевых сплавов задержка воспламенения устраняется.Наконец, кроме этих основных компонентов, как правило, порох содержит большое количествоспециальных для каждой рецептуры присадок:Стабилизаторы:Бездымные пороха без добавок склонны к медленному термическому распаду, которое носитсамоускоряющийся характер, в результате чего даже может произойти самовоспламенение.Поэтому для обеспечения термической стойкости пороха в его состав вводятся стабилизаторы —вещества, затормаживающие скорость химических реакций разложения, протекающих в пороховой массепри хранении шашек, и предотвращающие старение пороха.
Их химическое действие основано насвязывании выделяющихся при разложении нитроцеллюлозы окислов азота. Наиболее распространеннымистабилизаторами являются дифениламин (в порохах, содержащих нитроглицерин дифениламин из-завысокой основности не применяется, т.к. это ведет к образованию смолообразных продуктов разложенияпороха), N-нитрозодифениламин, 2-нитродифениламин, этилфенилуретан и др. централиты, акардиты инекоторые другие вещества.
В новых рецептурах используются трифениламин и некоторые производныефенолов (например три- и ди-трет-бутилфенолы). Следует отметить, что централиты также играют рольдополнительного растворителя, т.к. способны желатинизировать нитроцеллюлозу.УпрочнителиПомимо химической стойкости, первостепенное значение для оценки сроков служебной годностипороховых зарядов имеет свойство физической стабильности шашек. Физическая стабильность, какпоказывает опыт, зависит от размеров шашки, состава пороха и технологии изготовления пороховой массыи шашки. Основным дефектом шашек с точки зрения физической стабильности считается растрескиваниешашек при хранении.
Установлено, что растрескивание шашек является следствием не только физическихпроцессов, но и некоторых химических реакций, протекающих в пороховой массе при хранении зарядов.Введение в состав пороха некоторых специальных присадок благотворно сказывается на физическойстабильности зарядов. Для этих целей используют вещества, способные при нагревании, в процессеизготовления топлива сополимеризоваться с нитроцеллюлозой, повышая тем самым механические свойстватоплива, уменьшая вероятность растрескивания и т.п. Для этих целей используют ангидриды метакриловойи акриловой кислот, эпоксидные смолы и некоторые другие добавки.Технологические добавки:Свойства пороховой массы с точки зрения технологии изготовления зарядов, например изготовляемыхэкструзией, значительно улучшаются, если в состав пороха ввести вазелин, воск, мел, сажу, разл.
стеараты,ПАВ и некоторые другие так называемые технологические добавки.Флегматизаторы (Ингибиторы):Снижают скорость и температуру горения пороха (камфора, полиоксиметилен, фенантрен, фторопласты,оксамид и др.). В порохах, предназначенных для использования в ствольных системах флегматизаторвводят только в поверхностные слои пороховых элементов. Это обеспечивает прогрессивность их горения испособствует более продолжительному поддержанию нужного давления в стволе. В результате повышаетсяэффективность использования пороха.Катализаторы.Увеличивают скорость горения пороха (соединения свинца и меди: салицилаты, резорцилаты, стеараты,оксиды).
Применяются гл. обр. в ракетных порохах, т.к. кроме ускорения горения обладают важнымсвойством образовывать так называемое «плато горения» т.е. в определенном диапазоне давленийскорость горения перестает меняться в зависимости от давления, что самым благотворным образом влияетна стабильность характеристик пороха в ракетных системах. Добавка металлов и окислителей уменьшает«плато горения» вплоть до исчезновения этого эффекта.
Соединения свинца также вводят в пороха,предназначенные для использования в артиллерийских системах. В этом случае они играют роль«противоомеднителей» ствола. Дело в том, что в результате движения снаряда по стволу, на внутреннейповерхности ствола отлагается медь, содержащаяся в направляющих поясках снарядов и негативнымобразом влияющая на срок службы стволов. Соединения свинца образуют с этой медью хрупкие сплавы,которые удаляются при выстреле.Стабилизаторы горенияСнижают чувствительность горения пороха к изменениям начальной температуры заряда и параметроввнутренней баллистики ракетного двигателя за счет демпфирования случайно возникших колебаний.
Дляэтих целей обычно применяют порошки тугоплавких оксидов металлов – оксиды алюминия, магния, титана,порошки металлов, карбид циркония и т. д.ПламегасителиДля ослабления дульного пламени или ослабления свечения за соплом ракетного двигателя (важно дляавиационных ракет) вводят пламегасители.
Эффект пламегашения объясняется обрывом цепных реакций188окисления. Для этих целей как правило применяют соединения калия (гексанитрокобальтат, сульфат,нитрат калия, оксамид, фтороборат калия, железоаммонийфосфат, криолит и др.) Добавки нитраминов типагексогена и октогена также способствуют пламегашению.Затемнители.При горении некоторых ракетных пороховых рецептур тепловое излучение факела может проникатьвглубь шашки вызывая ее разогрев, это может привести к неконтролируемому процессу горения и дажеразрушению двигателя.
Во избежание этого в состав вводят графитовый порошок.Табл. 31 Компоненты современных ракетных порохов на коллоидной основе:Класс компонентовНаименование компонентаСодержание в смесиДля ствольных Для ракетныхСвязующееЭнергоемкий пластификатор20-98%0-50%30-50%20-50%Дополнительныйпластификатор0-10%0-10%1-5%1-9%0-3%Ингибитор0-3%(Противоомеднитель)0-3%Стабилизатор горения-0-3%ПламегасительТехнологическаядобавка,облегчающая экструзиюЗатемняющий агентМеталлическое горючее0-5%0-1%0-5%0-1%-0-3%0-20%*СтабилизаторантиоксидантхраненияиКатализатор0-12%НитроцеллюлозаНитроглицерин,Диэтиленгликольдинитрат,Триэтиленгликольдинитрат,Пропандиолдинитрат,Триметилолэтантринитрат,ДинитротолуолДиэтилфталат,Диметилфталат,Диоктилфталат,Триацетин,ДибутилфталатДифениламин и его нитро- инитрозопроизводные,Этилцентралит,ДиэтилбифенилСвинцовыеимедныесалицилаты и стеараты, окисьи др. соединения свинца.Оксамид,полиоксиметилен,камфораОкись магния, титана, карбидциркония, порошок алюминиймагниевыйСоли калия, криолитВоск, сажа, мелСажа или графитАлюминий,Порошок алюминий-магниевыйОкислитель0-20%*Аммония перхлорат или нитратВВ0-20%0-20%Октоген,гексоген,дазин,Нитрогуанидиннитрогуанидин(Тольков– до 55%ствольных системах)* - Смеси на основе нитроцеллюлозы с этими компонентами называют порохами смешанного типа илисмесевыми порохами на двухосновном связующем – см.
далее.По виду используемого растворителя различают пироксилиновые, баллиститные и кордитныепороха.По количеству основных компонентов (американская классификация): одноосновные, двухосновные итрехосновные.По назначению: артиллерийские пороха, низкотемпературные топлива, медленногорящиетоплива, беспламенные топлива, топлива с уменьшенной зависимостью скорости горения отдавления, топлива с повышенными энергетическими характеристиками, топлива среднегоэнергетического уровня.189Пироксилиновые пороха содержат пироксилин (12,2-13,5% азота) до 98%, следы летучегорастворителя-пластификатора (чаще всего смеси этанола с диэтиловым эфиром, реже ацетон илиэтилацетат), небольшие кол-ва (до 2%) стабилизатора хим.
стойкости П. (напр. дифениламин илиэтилцентралит) и пр. добавки. Беспламенные сорта ПП содержат в своем составе 3-5% пламегасителя(сульфат и хлорид калия, канифоль). В зависимости от технологии изготовления и состава могут содержатьдо 1.1% гигроскопической влаги.При изготовлении пироксилиновых П. после смешения компонентов и их пластификации полученнуюмассу формуют в элементы с небольшой толщиной горящего свода (до 2.0 см), из которых затем удаляютрастворитель.
При изготовлении эмульсионным способом получают сферический порох, имеющийсферическую или эллипсоидную форму. Сферический порох применяют гл. обр. для снаряжения патронов кручному огнестрельному оружию. Теплота сгорания пироксилиновых П. ок. 3250-4000 кДж/кг, объемгазообразных продуктов до 1000 л/кг, сила пороха до 90000кгм/кг, температура горения 2500-3100К.Пироксилиновые пороха применяют только в ствольных системах, т.к. при изготовлении элементов сбольшими длинами горящего свода, требуемых для ракетных систем, невозможно обеспечить равномерноеулетучивание растворителя из более глубоких слоев пороховой шашки. Вследствие чего возможныотклонения от требуемых законов горения или деформация заряда при хранении.
Специальные сортапироксилиновых порохов с пониженной гигроскопичностью содержат 9-10% смеси тринитро- идинитротолуолов и 5-6% дибутилфталата.Флегматизированные ПП содержат также 1-1.8% камфоры, которая вводится в поверхностные слоипороховых элементов, что обеспечивает прогрессивность их горения и некоторое постоянство давления встволе.Быстрогорящие ПП содержат до 5% остаточной калиевой селитры, основное количество которойудаляется вымачиванием из пороховых элементов, что обеспечивает их повышенную пористость и за счетэтого увеличенную скорость горения.Пороха для стрелкового оружия состоят из: Нитроглицерин 0-25%, дифениламин 0.5-1.0%, влага 0.1-0.3%,остаточный растворитель 0.1-0.3%, дибутилфталат и динитротолуол 3-8%, графит 0.2-1.5% остальноенитроцеллюлоза 12-13.6%N.Например в 5.56мм патронах для винтовок М16 используется навеска из 1.65г пироксилинового пороха WC844, состоящего из: нитроглицерин -8.0-11.0%, дифениламин – 0.75-1.50%, дибутилфталат – 3.0-6.0%,графит – 0.4%, натрия сульфат -0.5%, кальция карбонат – 0.2%, остаточный растворитель – менее 2%,нитроцеллюлоза (13.05-13.20% азота) – остальное.Баллиститные порохаОбычно изготавливаются на основеколлоксилина, содержащего 11,8-12,3% азота и нелетучегорастворителя типа нитроглицерина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
