БРОНЕСОСТАВ Российский патент 2002 года по МПК C09D101/12 

Изобретение относится к области создания бронирующих материалов для зарядов твердых ракетных топлив, наносимых на твердотопливный блок и обеспечивающих его закономерное горение в составе ракетного двигателя.

Создание высокоточных управляемых реактивных снарядов, в том числе с наиболее современными методами наведения на цель (по лазерному или радиолучу), осложняется низкой надежностью передачи команд на борт снаряда при наличии существенной задымленности трассы полета.

Наиболее широко распространенными энергетическими установками, особенно для малогабаритных тактических ракет, являются твердотопливные ракетные двигатели. Основные источники дыма при работе таких двигателей - продукты сгорания твердого топлива и терморазложения бронепокрытия.

Поэтому весьма актуальной становится проблема создания малодымных бронепокрытий. При этом необходимо обеспечить высокую технологичность их нанесения на заряд, так как тактические ракеты являются, как правило, системами крупносерийного производства.

Известен технологичный бронесостав на основе ацетилцеллюлозы (журнал "Вопросы ракетной техники", 10, 1973 г., с. 36-39), нанесение которого на поверхность заряда можно осуществлять с помощью литьевых машин.

Состав этого типа принят авторами за прототип патентуемого изобретения.

Недостатками бронепокрытия-прототипа являются:
1. Повышенная дымообразующая способность.

2. Пониженная термостойкость. В случае его использования, поверх ацетилцеллюлозного бронепокрытия наносят, как правило, дополнительную теплозащиту из асбестовой ткани, что существенно усложняет конструкцию заряда, снижает технологичность его изготовления.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка термопластичного бронепокрытия с низким дымообразованием, высокотехнологичного при нанесении его на заряд (литье под давлением), с повышенными эксплуатационными характеристиками. Решение поставленной задачи достигается за счет введения в бронесостав на основе ацетилцеллюлозы органического наполнителя-гидразодикарбонамида (ГДА) формулы:

Эффект снижения дымообразования при введении ГДА в бронесостав связан с особенностями его химического строения и термического разложения.

Ниже приводятся примеры изготовленных и испытанных термопластичных бронепокрытий.

Пример 1
Ацетилцеллюлоза - 32%
O-ацетилтриэтилцитрат - 36%
β-(2.4-динитрофенокси)этанол - 2%
Гидразодикарбонамид - 30%
Пример 2
Ацетилцеллюлоза - 40%
O-ацетилтриэтилцитрат - 39%
β-(2.4-динитрофенокси)этанол - 1%
Гидразодикарбонамид - 20%
Пример 3
Ацетилцеллюлоза - 28%
O-ацетилтриэтилцитрат - 20%
β-(2.4-динитрофенокси)этанол - 2%
Гидразодикарбонамид - 50%
Физико-механические характеристики вышеуказанных термопластичных бронепокрытий приведены в таблице 1. Там же для сравнения показаны соответствующие характеристики штатного баллиститного пороха.

Из данных табл. 1 следует, что предлагаемые термопластичные бронепокрытия имеют удовлетворительные физико-механические характеристики, обеспечивающие в том числе выполнение необходимого для надежной работы заряда соотношения:
"модуль бронепокрытия"<"модуль топлива".

В табл. 2 приведены результаты определения адгезии бронепокрытий к баллиститному пороху на отрыв (при Т=+20^oС и скорости деформации 10 мм/мин).

Из данных табл. 2 видно, что прочность адгезии предлагаемых бронепокрытий к баллиститному пороху через лаковый подслой превышает прочность бронепокрытий и составляет 50-80 кгс/см².

Сравнительные результаты определения в стендовых условиях мощности дымообразования зарядов, бронированных патентуемым бронепокрытием и бронепокрытием-прототипом (без наполнителя - ацетилцеллюлоза 56%; O-ацетилтриэтилцитрат - 44%), приведены в табл.3.

Мощность дымообразования (N, м²/с) - комплексный параметр, характеризующий дымность струи РДТТ, является функцией расходной характеристики РДТТ и оптической прозрачности дымового шлейфа. Определяется расчетно-экспериментальным способом. Стендовая установка включает стендовый (или натурный) РДТТ с испытуемым зарядом, газовод с мерным сечением, оснащенным термопарами, датчиком динамического давления и оптической системой для измерения коэффициента прозрачности дымового шлейфа.

Техническим результатом патентуемого изобретения, как это следует из данных табл. 3, является уменьшение дымообразования бронепокрытия с наполнителем ГДА (в среднем в 2 раза по сравнению с бронесоставом-прототипом).

Способ изготовления патентуемого бронематериала заключается в измельчении и сушке порошкообразных компонентов (ацетилцеллюлоза, β-(2.4-динитрофенокси)этанол и гидрозодикарбонамид), загрузке в разогретый мешатель и перемешивании в течение 15-20 мин. После этого в мешатель загружается разогретый O-ацетилтриэтилцитрат и масса дополнительно перемешивается в течение 1,5-2 ч.

Затем подготовленная масса подвергается грануляции на шнек-прессе.

Полученные на шнек-прессе гранулы бронематериала используются для бронирования зарядов высокопроизводительным методом литья под давлением на термопластавтомате (цикл бронирования 30-60 с на один заряд).

Изобретение относится к области создания бронирующих материалов для твердотопливных зарядов к ракетным двигателям. Состав содержит ацетилцеллюлозу 28-40 мас.%, О-ацетилтриэтилцитрат 20-40 мас.%, β-(2,4-динитрофенокси)этанол 1-2 мас.%, гидразодикарбонамид (ГДА) 20-50 мас.%. Технический результат изобретения характеризуется снижением дымообразования зарядов, забронированных ацетилцеллюлозным бронепокрытием с ГДА. 3 табл.

Бронесостав для термопластичного покрытия, включающий ацетилцеллюлозу, О-ацетилтриэтилцитрат, β-(2,4-динитрофенокси)этанол, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидразодикарбонамид при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Ацетилцеллюлоза - 28-40
О-ацетилтриэтилцитрат - 20-40
β-(2,4-динитрофенокси)этанол - 1-2
Гидразодикарбонамид - 20-50