ИНЕРТНЫЙ ПРЕССОВЫЙ СОСТАВ Российский патент 2019 года по МПК F42B8/16 C06B23/00 

Предлагаемое изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано для изготовления габаритно-массовых имитаторов (ГМИ) боеприпасов.

Предлагаемый инертный прессовый состав может имитировать по плотности, габаритно-массовым и теплофизическим характеристикам различные взрывчатые алюмосодержащие смеси.

Инертный прессовый состав представляет собой механическую смесь инертных порошкообразных компонентов.

Для изготовления ГМИ боеприпасов применяются различные прессовые или литьевые инертные составы, представляющие собой механическую смесь инертных порошкообразных компонентов с содержанием связующего компонента. Таким образом, имеется широкий выбор инертных составов, но нет состава, имитирующего теплофизические характеристики алюмосодержащих смесей.

Известны инертные составы, полученные по ТУ 84520-357-81 и применяемые для изготовления ГМИ, например, имитатор-А и имитатор-Б с массовыми долями компонентов, приведенными в таблице 1.

Смеси имитатор-А и имитатор-Б приняты в качестве прототипа как наиболее близкие по компонентному составу и физическим свойствам.

Как видно из таблицы 1, в техническом решении, принятом за прототип, предлагаются только литьевые композиции, при этом не имитирующие ВС по теплофизическим характеристикам.

Диапазон плотности имитируемых взрывчатых смесей взрывчатых смесей - от 1,8 до 2,2 г/см³.

Основными недостатками технического решения, принятого за прототип, являются:

- использование инертного пластизольного состава для снаряжения боеприпасов методом раздельно-шашечной сборки;

- ограниченный ассортимент составов по плотности;

- использование составов при температуре эксплуатации боеприпасов не более 80°C;

- не возможность имитировать взрывчатые алюмосодержащие смеси по теплофизическим свойствам.

Задачей настоящего изобретения является создание инертного прессового состава, обладающего высоким температурным диапазоном эксплуатации, большей плотностью смеси и возможностью имитировать теплофизические характеристики алюмосодержащих ВС.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:

- возможность применения боеприпасов, снаряженных инертными прессовыми составами при температурах в температурном диапазоне 250-300°C;

- максимально приблизить плотность инертных прессовых составов к плотности взрывчатых прессовых составов.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются за счет того, что в известный инертный состав, содержащий природный мел как компонент - наполнитель, церезин как связующее, согласно изобретению, в качестве связующего используют фторопласт, а в качестве компонента-наполнителя применяют смесь меламина/бария сернокислого при соотношении компонентов, приведенных в таблице 2.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является замена в инертном составе:

- церезина на фторопласт, который обеспечивает сцепление между частицами порошкообразных компонентов и позволяет использовать состав при повышенных температурах;

- замена природного мела на смесь стеарат натрия с ρ=1,07 кг/дм³ (или меламин) как «легкий» с барием сернокислым с ρ=4,5 кг/дм³ как «тяжелый», компоненты, регулирующие плотность смеси.

Для смешения компонентов и переработки ИС использовалось стандартное технологическое оборудование: смесители объемного типа и гидравлические пресса.

Приготовление ИС и прессование шашек производилось по штатной технологии с использованием стандартного технологического оборудования - смесителя объемного типа для смешения компонентов ИС и гидравлического пресса для прессования шашек. Такое оборудование имеется на любом предприятии боеприпасной отрасли.

Отработка режимов прессования производилась на шашках различных типоразмеров, приведенных в таблице 3, так как габаритно-массовый фактор влияет на плотность прессования, а главное на обеспечение одинаковой плотности по высоте шашки и радиальной.

Шашки контролировались по показателям:

- плотность, которая определялась гидростатическим методом;

- градиент плотности шашек, который определялся по высоте и радиусу.

С целью контроля разноплотности шашки разрушались, и производился отбор кусков. На рисунке 1 показана схема отбора кусков для определения разноплотности шашек по высоте и радиальной.

Результаты определения разноплотности шашек по высоте и радиальной приведены в таблице 4.

Прочность составов подтверждалась экспериментально в процессе прочностных испытаний в составе изделия (с зарядом из предлагаемых ИС, приведенных в таблице 2) при действии:

- вибрационных, ударных и статических нагрузок;

- нагрузках, действующих при транспортировании, штабелировании и сбросе с высоты 0,5 м в упаковке.

Результаты испытаний - положительные. После испытаний изделия механических повреждений не имели, выделение пыли на поверхность изделия, снаряженного шашками из инертных прессовых составов, не наблюдалось.

Теплофизические характеристики определялись согласно программе и методике с использованием термопар и термокамеры.

Экспериментальная отработка показала, что заявляемый состав:

- имеет более широкий диапазон плотностей 1,78-2,0 кг/дм³ (вместо плотности прототипов - 1,85 кг/дм³; 1,95 кг/дм³);

- технологичен, что позволяет осуществлять его прессование без дополнительных технологических операций.

Предлагаемые инертные прессовые составы марок АФМ-1 и АФМ-2 имитируют состав окфал-12 по теплофизическим характеристикам.

Результаты исследований показали:

- прогрев образцов из окфал-12 и составов АФМ-1, АФМ-2 до температуры плюс 80°C достигается практически одновременно. Время прогрева заряда из состава окфал-12 - 141 минута, из АФМ-1 и АФМ-2 - 139 минут;

- увеличение объема образца составило для заряда из окфала-12 - 1,6%, из АФМ-1 и АФМ-2 - 1,3%.

По результатам экспериментальной обработки зависимость температуры от времени прогрева образцов приведена на графике (ось X - время, ось У - температура), представленном на рис. 2.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что теплофизические характеристики составов окфала-12 и предлагаемых инертных составов АФМ-1 и АФМ-2 идентичны.

Состав АФС может использоваться для изготовления габаритно-массовых имитаторов зарядов, имитирующих заряды из ВМ с плотностью 1,78-1,82 кг/дм³, например, заряды из состава A-IX-1.

По результатам анализа уровня техники не выявлено аналогов, имеющих признаки, сходные с заявляемым решением, следовательно, можно считать, что заявляемые инертные прессовые составы являются новыми и обладают достаточным изобретательным уровнем.

Изобретение относится к оборонной технике и может быть применено для изготовления (снаряжения) габаритно-массовых имитаторов (ГМИ) боеприпасов. Предлагаемые инертные прессовые составы могут имитировать по теплофизическим характеристикам и плотностям различные взрывчатые алюмосодержащие смеси, а также позволяют использовать боеприпасы, снаряженные данным составом, в температурном диапазоне 150-300°C. Инертные прессовые составы представляют собой механические смеси инертных порошкообразных наполнителей, состоящие из алюминия, компонентов-наполнителей и связующего. В качестве связующего используют фторопласт, в качестве компонентов-наполнителей используют смесь меламина с барием сернокислым или смесь стеарата натрия с барием сернокислым в зависимости от марки инертного состава. Технический результат заключается в обеспечении возможности применения боеприпасов, снаряженных предложенным составом в заявленном температурном диапазоне. 2 ил., 4 табл.

Инертный прессовый состав для изготовления габаритно-массовых имитаторов боеприпасов, снаряжаемых раздельно-шашечным методом, содержащий алюминий, компоненты-наполнители, связующее, отличающийся тем, что он содержит в качестве компонентов-наполнителей смесь бария сернокислого с меламином или стеаратом натрия, а в качестве связующего - фторопласт при следующем соотношении компонентов, мас. %:

алюминиевый порошок 25,0 барий сернокислый 10,0-15,0 фторопласт 25,0-30,0 меламин или стеарат натрия 30,0-40,0