Тема №2. Пороха и твердое ракетное топливо

Занятие №2: нитроцеллюлозные пороха Учебная литература:

1. Пороха, твердые ракетные топлива и взрывчатые вещества / В.К.Марьин, В.П.Зеленский, Б.М.Орлов и др.– МО, 1992. – 202 с. Стр.34 – 55.

2. Основы производства порохов и зарядов к ствольному оружию и ракетам / В.П.Зеленский .– МО, 1992. – 202 с. Стр.12 – 35, 50-62.

3. Артиллерийское вооружение. Основы устройства и конструирование / И.И.Жуков, В.А.Башкатов, Т.М.Городинский и др. – М.: «Машиностроение», 1975. – 419 с. Стр.25-37.

4. Материальная часть артиллерии, боеприпасы и приборы. Учебник для артиллерийских училищ / Д.Д.Вороновский – М.: ВИ, 1958. – 335 с. Стр.147-150.

5. Взрывчатые вещества и пороха / М.А.Будников, А.А.Левкович, И.В.Быстров и др. – М.: Оборонгиз, 1955. – 363 с.

6. Руководство по эксплуатации ракетно-артиллерийского вооружения / А.В.Куренков, В.М., Суханов, П.Г., Шевченко и др.; Под редакцией Свертилова Н.И. – М.: ГРАУ МО, 2006. – 414 с.

7. Основы химии и технологии порохов и твердых ракетных топлив: Учебное пособие / М.А.Фиошина, Д.Л.Русин. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2001. – 207 с.

1. Классификация нитроцеллюлозных порохов

Нитроцеллюлозные пороха и РТТ представляют собой уплотненные (в процессе производства) нитраты целлюлозы, содержащие также пластификаторы и различные добавки. В отличие от порохов – механических смесей они являются достаточно гомогенными системами.

Различают следующие разновидности нитроцеллюлозные (бездымных) порохов (рис.1).

Рис.1. Схема классификации нитроцеллюлозных порохов

Пироксилиновые пороха готовятся из нитратов целлюлозы (пироксилина) с применением летучего растворителя - пластификатора (спирто-эфирная смесь), который удаляется из пороха на последних стадиях производства.

Существует несколько разновидностей пироксилиновых порохов.

По практическому предназначению различают обыкновенный орудийный пироксилиновый порох и так называемые специальные пороха. Они различаются количественным и качественным компонентным составом. К специальным порохам относятся специальные орудийные пороха (малогигроскопические, малоэрозионные, беспламенные, пламегасящие) и пироксилиновые пороха к стрелковому оружию (пористые, флегматизированные, графитированные).

Пироксилиновые пороха применяются для изготовления метательных зарядов к артиллерийским, минометным, гранатометным выстрелам, а также патронам стрелкового оружия.

Для получения баллиститных порохов применяются энергетически активные труднолетучие растворители - пластификаторы (нитроглицерин и другие), которые остаются в порохе и наряду с нитроцеллюлозой определяют весь комплекс эксплуатационных характеристик пороха.

По практическому предназначению различают орудийные, минометные баллиститные пороха и баллиститное ракетное твердое топливо (БРТТ). БРТТ, применяемые для изготовления ракет­ных зарядов, отличаются от обычного баллиститного пороха лишь тем, что они дополнительно содержат стабилизаторы про­цесса горения и катализаторы скорости горения в количестве нескольких процентов.

В зависимости от применяемого труднолетучего растворителя различают:

• нитроглицериновые пороха (растворитель глицеринтринитрат – нитроглицерин). Эти пороха широко применяют­ся для изготовления минометных и ракетных зарядов, а так­ же для изготовления артиллерийских зарядов);

• нитродигликолевые пороха (растворитель диэтиленгликоль-динитрат – нитродигликоль). Эти пороха широко используются для метательных зарядов к орудиям среднего и крупного калибра);

• нитроксилитановые пороха (растворитель ксилитантринитрат - нитроксилитан);

• пороха на смесевом растворителе (нитроглицерин + нитродигликоль, нитроксилитан + нитродигликоль и другие).

В зависимости от теплоты горения баллиститных порохов различают:

• высококалорийные пороха, имеющие Qw(ж) = 4000...6000 кДж/кг. Применяются для изготовления миномет­ных н ракетных зарядов;

• пороха средней калорийности, имеющие Qw(ж) = 3000...4000 кДж/кг.

• низкокалорийные («холодные») пороха с тепло­той горения Qw(ж) = 2500...3000 кДж/кг.

Кордитные пороха готовятся на смешанном растворителе–пластификаторе (например, растворе нитроглицерина в ацетоне или спиртоэфирной смеси); летучий компонент удаляется на последних стадиях производства. Использование такого пластификатора позволяет применять высокоазотную нитроцеллюлозу (пироксилин №1) и повышать энергетические характеристики пороха Преимущество кордитов – большая мощность.

Вискозные пороха (пороха без растворителя) представляют собой составы, полученные нитрованием предварительно уплотненной и ориентированной целлюлозы. Поскольку в них отсутствует растворитель, они совершенно не обладают термо­пластичными свойствами.

Сферические пороха (эмульсионного приготовления) по составу могут соответствовать как баллиститным, так и пироксилиновым порохам, но способ их производства принципиально от них отличается. Они готовятся эмульсионным методом с использованием летучего растворителя – этилацетата.