- •Занятие №4: Производство и применение порохов и Твердых ракеТных топлив Учебная литература:
- •1. Понятие о производстве дымного пороха и смесевого твердого топлива
- •Изделия из дымного пороха
- •Понятие о производстве сртт.
- •2. Понятие о производстве нитроцеллюлозного пороха и баллиститного твердого топлива
- •Производство артиллерийских баллиститных порохов
- •Особенности производства бртт
- •3. Общее устройство артиллерийских и ракетных зарядов
Особенности производства бртт
Все операции изготовления БРТТ до формования пороховых элементов являются общими.
Формование зарядов (рис.10) или заготовок осуществляется на прессах или шнек-аппаратах с раструбными матрицами, позволяющими получить диаметр заготовки, превышающий диаметр шнек-аппарата.
Как правило, все полученные заготовки подвергаются дефектоскопированию с целью выявления возможных внутренних дефектов (трещин, раковин, воздушных включений).
Годные заготовки проходят механическую обработку дли придания им строго заданных размеров и герметической формы (обточка, фрезерование щелей, сверление отверстий и др) При. необходимости часть поверхности заряда БРТТ (торцы, наружная и внутренняя поверхности) покрываются бронировкой с целью обеспечения определенного закона газообразования. Бронепокрытие является в основном негорючим материалом. В качестве бронепокрытий используются различные составы на основе полимеров этил- и ацетилцеллюлозы, нитролинолеум и др.
После получения удовлетворительных результатов во время стендовых испытаний партия зарядов БРТТ укупоривается или отправляется на сборку ракетных частей.
3. Общее устройство артиллерийских и ракетных зарядов
В общем случае метательный заряд является одним из основных элементов артиллерийского выстрела и состоит из определенного количества (массы) пороха.
Навеска пороха служит источником энергии для метания снарядов и мин. Масса пороха для каждого типа снарядов определяется путем баллистического расчета из условий обеспечения заданной начальной скорости снаряда и окончательно уточняется в ходе опытной отработки зарядов. В связи с тем, что в процессе изготовления не удается от партии к партии обеспечить полной идентичности физико-химических и геометрических характеристик, масса пороха подбирается для каждой партии стрельбой.
В метательных зарядах широко применяются как пироксилиновые (в виде зерен или трубок), так и баллиститные (в виде трубок, пластинок, лент и колец) пороха. Навеска пороха в заряде может быть комбинированной, т.е. состоящей из двух и более марок порохов. Порох может помещаться в гильзу без картуза, в картузе, а также может применяться в картузе без гильзы.
Кроме того в состав артиллерийского выстрела входят вспомогательные элементы, которые содержат порох.
Воспламенитель служит для надежного, быстрого и одновременного воспламенения пороха и представляет собой некоторое количество дымного пороха (1,5 – 2,5% от массы основного заряда), заключенное в картуз из ткани. Он располагается в нижней части заряда. В случае длинных зарядов применяются два воспламенителя: один располагается внизу, а другой – в средней или верхней части заряда.
Пламегаситель вводится в заряд с целью исключения или уменьшения дульного и обратного пламени при выстреле. Соответственно этому различают пламегасители дульного и обратного пламени. Пламегасители дульного пламени представляют собой сернокислый калий (2-15% от массы пороха) заключенный в картуз и помещенный в верхней части заряда.
В пламегасителях обратного пламени используются пламегасящие пороха (около 2% от массы заряда). Порох обычно размещается в том же картузе, что и воспламенительный состав. При этом воспламенительный состав располагается в центральной части картуза, а пламегасящий – в периферийной.
В зависимости от типа выстрела, к которому они предназначены, боевые заряды подразделяются на три вида:
заряды к выстрелам унитарного (патронного) заряжания;
заряды к выстрелам раздельно-гильзового заряжания;
заряды к выстрелам картузного заряжания.
Артиллерийский выстрел унитарного заряжания – это выстрел, в котором снаряд, метательный заряд и средство воспламенения объединены в одно целое.
Заряды к выстрелам унитарного заряжания (рис.11) являются постоянными. В них используется либо пироксилиновый (зерненый или трубчатый), либо баллиститный порох. При этом применяется порох, состоящий из одной марки или нескольких марок порохов.
Воспламенитель обычно пришивается к картузу заряда или привязывается к пучку трубок.
Артиллерийский выстрел раздельно-гильзового заряжания – это выстрел, в котором гильза с метательным зарядом не соединена со снарядом.
Заряды к выстрелам раздельно-гильзового заряжания (рис.12, 13) являются в основном переменными. В этом случае порох размещается в гильзах в виде основного пучка (основного пакета) и нескольких дополнительных пучков. Для удобства извлечения и отличия дополнительные пучки помещаются в картузы.
Переменные заряды изготавливают из комбинации зерненных и трубчатых порохов, при этом для гаубиц чаще используют пироксилиновые пороха, а для пушек – баллиститные пороха.
Все заряды имеют воспламенители (один или два).
|
|
Рис.11. Состав боевых зарядов к выстрелам унитарного заряжания. 1-порох, 2-картуз, 3-воспламенитель, 4-пламегаситель. |
Рис.14. Заряд раздельного картузного заряжания. а) полный переменный, б) уменьшенный переменный. 1 - основной пакет; 2 и 3 - равновесные дополнительные пучки; 4 - воспламенитель. |
Артиллерийский выстрел картузного заряжания – это выстрел, в котором снаряд, метательный заряд в картузе и средство воспламенения не соединены между собой.
Заряды к выстрелам картузного заряжания (рис.14) являются в основном переменными. Порох размещается в картузах в виде пакета и нескольких пучков. Воспламенитель пришивается к пакету снизу. В состав заряда может также входить пламегаситель.
|
|
|
Рис.12. Полный переменный заряд ЖН-545: 3 – равновесные пучки; 4 – основной пакет; 7 – воспламенитель. |
Рис.13. Полный переменный заряд ЖН-536: 3 – верхний равновесный пучок; 4 – нижний равновесный пучок; 5 – основной пакет; 8 –воспламенитель; 9 – пламегаситель. |
Рассмотрим наиболее часто применяемые формы ракетных зарядов.
Заряд торцового горения (рис.15) представляет собой цилиндрическую шашку без канала, забронированную по всей поверхности, за исключением торца, обращенного заряда является незначительная величина п к соплу. Отличается простотой устройства и высоким значением коэффициента заполнения.
Основным недостатком такого заряда является незначительная величина поверхности горения, которая при существующих скоростях горения пороха не позволяет получить большие значения тяги РДТТ.
Поэтому применяется в основном в маршевых двигателях ПТУР и в пороховых аккумуляторах.
Заряды трубчатой формы (рис.16) являются наиболее распространенными. Заряд может состоять из нескольких шишек трубчатой формы. При бронировании шашки с торцов обеспечивается постоянство поверхности горения, а, следовательно и тяги. Если забронирована наружная поверхность, то поверхность горения прогрессивно возрастает. При отсутствии бронепокрытия заряд обеспечивает незначительное уменьшение горящей поверхности в процессе горения.
Достоинствами таких зарядов являются: простота изготовления корпуса, большая величина горящей поверхности, постоянство поверхности горения, а следовательно и тяги.
Недостатком является сравнительно невысокий коэффициент заполнения камеры сгорания топливом.
|
|
Рис.15. Заряды торцового типа: а – с плоским торцом; б – с конической выемкой. 1 –бронепокрытие; 2 - ракетное твердое топливо. |
Рис.16. Заряды трубчатой формы: а –забронированный по торцам; б – небронированный; в – забронированный по наружной поверхности. 1 – ракетное твердое топливо; 2 – бронепокрытие. |
Цилиндрические заряды с фигурным каналом (рис.17,18) обычно бронируются по наружной поверхности. Большое распространение нашли заряды со звездообразным каналом. В зависимости от величины угла в вершине луча заряд может обеспечивать прогрессивную, дегрессивную и постоянную поверхность горения во время работы двигателя.
Такие заряды хорошо защищают стенки камеры двигателя от воздействия высоконагретых продуктов горения в течение всего времени работы двигателя, характеризуются высоким значение коэффициента заполнения камеры сгорания РДТТ.
К недостаткам следует отнести сложность контроля на наличие внутренних дефектов и склонность к растрескиванию в процессе хранения.
Щелевой заряд (рис.19) представляет собой бронированную по наружной поверхности цилиндрическую шашку с центральным каналом и продольными щелями.
Горение происходит со стороны канала торцов и щелей. Подбирая длину и количество щелей, можно получить почти постоянное значение поверхности горения в течение всего режима работы двигателя.
Достоинством такого заряда являются: высокое значение коэффициента заполнения двигателя топливом, большая толщина горящего свода, защита стенок камеры от воздействия продуктов горения. Применяется в крупногабаритных РДТТ.
Воспламенительное устройство ракетных зарядов включает пироратрон, создающий первоначальный импульс пламени, и воспламенитель, предназначенный для надежного, быстрого и одновременного воспламенения заряда.
Воспламенитель состоит из корпуса, в котором размещается воспламенительный состав из дымного пороха (КЗДП) или пиротехнического состава.
|
|
Рис.18. Поперечное сечение части изделия из СРТТ диаметром 4,27 м и длиной 19,2 м
|
Рис. 17. Заряд с звездообразным каналом: 1 – ракетное твердое топливо; 2 – бронепокрытие. |
Рис. 19. Щелевой заряд: 1 – ракетное твердое топливо; 2 – бронепокрытие; 3 -щели |
|