Study on double-base propellant with laboratory rocket motor. Badanie stałego homogenicznego paliwa rakietowego w układzie laboratoryjnego silnika rakietowego
Tube-like charges of a double-base propellant were studied
for burning rate in a lab. rocket motor at 228 K and 338
K. The internal-burning tube grain where the outer surface
burning was inhibited and the burning occurred from the
inside and on both ends was assumed. The temp. relationship
of pressure was detd. and used for calcg. the burning
rate and temp. sensitivity of pressure. Przedstawiono wyniki badania szybkości spalania
stałego paliwa rakietowego homogenicznego
w układzie laboratoryjnego silnika rakietowego
dla początkowych temperatur badanych
ładunków 228 K i 338 K. Do badań przyjęto
ładunki rurkowe z zainhibitowaną zewnętrzną
boczną powierzchnią, spalające się od środka
i z obydwu końców. Z zarejestrowanych charakterystyk
wyznaczono metodą pośrednią zależność
szybkości spalania od ciśnienia oraz
współczynnik temperaturowy ciśnieniowy.
Jednym z głównych balistycznych parametrów stałych paliw rakietowych
jest szybkość spalania i jej zależność od ciśnienia1). Na pośrednie
wyznaczanie tych parametrów pozwala metoda badań w układzie laboratoryjnego
silnika rakietowego (LSR)2-5) lub w silniku o zmniejszonej
skali6). Tę pierwszą metodę autorzy zastosowali podczas przeprowadzonych
badań, używając do tego celu LSR własnej konstrukcji7).
W metodzie LSR zakłada się, że spalanie izotropowego paliwa jest równowagowe,
ciśnienie i prędkość gazu są stałe wzdłuż całej długości silnika,
gaz jest gazem idealnym i pomija się straty cieplne. Metoda pozwalająca
określić szybkość spalania w LSR z zależności ciśnienia od czasu p(t)
wymaga określenia grubości warstwy palnej ładunku, charakterystycznych
czasów spalania, szybkości spalania i charakterystycznych ciśnień.Część doświadczalna
Materiały
[...]
Samples size and anisotropy impact on linear burning rate of solid double-base propellants Wpływ gabarytu i anizotropii stałych homogenicznych próbek paliw rakietowych na liniową szybkość spalania DOI:10.15199/62.2015.10.4
Four com. rocket propellants were studied for burning
rate under 5-11 MPa in sub-scale rocket motor systems in
2 independent labs. The burning rate depended on the
propellant sample anisotropy along or across the direction
of the sample formation. Some differences (3-8%)
in results achieved in particular labs. were obsd.
Jednym z istotnych parametrów charakteryzujących
właściwości użytkowe stałych paliw rakietowych
jest liniowa szybkość spalania, równa
przemieszczaniu się frontu płomienia w głąb fazy
stałej, prostopadle do palącej się powierzchni.
Powierzchnia ta znajduje się w otoczeniu gazowych
produktów spalania o wysokiej temperaturze
i odpowiednim ciśnieniu, które przepływają
wzdłuż ładunku w stronę dyszy. Przeprowadzono
badania porównawcze spalania paliw rakietowych
w ZPS "Gamrat" i IPO dla różnych ich
gabarytów. Odpowiedni kształt próbkom nadano
przez obróbkę mechaniczną. Dodatkowo zainhibitowano
część powierzchni palnych, zapewniając
efekt plateau podczas spalania. Sprawdzono
również wpływ sposobu pobrania próbki na wyniki
szybkości spalania (efekt anizotropii).
Homogeniczne stałe paliwa rakietowe (SPR) swe pochodzenie
zawdzięczają prochom bezdymnym, których główne składniki to nitroceluloza
(NC) (ester celulozy i kwasu azotowego(V)), nitrogliceryna
(NG) oraz dodatki związków małocząsteczkowych spełniających rolę
modyfikatorów spalania, stabilizatorów i substancji poprawiających
reologię w procesie przetwórstwa. Stosując proces wytłaczania i prasowania
(EDB) lub odlewania (CDB) uzyskuje się materiał o jednolitej,
zhomogenizowanej strukturze jednofazowej. Typowe homogeniczne
stałe paliwa rakietowe zawierają 50-60% NC i 30-50% NG1). W zależności
od warunków estryfikacji można uzyskać NC o zawartości azotu
do 14,14%. Jest to uwarunkowane liczbą grup azotowych podstawionych
w miejsce grup hydroksylowych. NC jest materiałem sztywnym
nie nadającym się do bezpośredniego wykorzystania2-4). W celu poprawienia
jej właśc[...]