Энергонасыщенные компоненты твердого ракетного топлива и их использование в средствах взрывания
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/59.156Ключові слова:
утилизация ракет, взрывчатые вещества, детонация, химические технологии, системы взрыванияАнотація
Цель – исследовать характеристики высокоэнергетических продуктов, полученных с заданными физико-химическими параметрами в результате глубокой химической переработки твёрдого ракетного топлива, для изготовления элементов неэлектрической системы инициирования зарядов взрывчатых веществ и оптических детонаторов.
Методы исследования. Использовались энергонасыщенные продукты, полученные в процессе утилизации твердого ракетного топлива межконтинентальных баллистических ракет РС-22 и некоторых боеприпасов: октоген, перхлорат аммония или калия, гексоген, извлеченный из боеприпасов. С помощью дифференциального и термического гравитационного анализов исследовались все продукты, предназначенные для изготовления элементов неэлектрической системы инициирования и эмульсионных взрывчатых веществОпределение скорости детонации зарядов взрывчатых веществ проводилось с помощью прибора «Voodmate».
Результаты. Исследованы условия безопасного обращения с твёрдым ракетным топливом межконтинентальных стратегических ракет после длительного хранения. Работы по извлечению твердого топлива проводились на созданном лабораторно-испытательном комплексе. Проведены исследования физических, химических и взрывчатых свойств образцов твердого ракетного топлива и высокоэнергетических компонентов, полученных в результате глубокой химической переработки топлива. Перхлорат аммония, перхлорат калия и октоген. Извлеченные из ракетного топлива, исследовались на чувствительность к удару, трению, электростатическому разряду, детонационному импульсу, вибронагрузкам и действию капсюля-детонатора, исследовались также на химическую и термическую стойкость, тротиловый эквивалент.
Научная новизна. Установлено, что переход перхлората аммония из полимерного связующего в водный раствор зависит от типа и размеров образцов твердого топлива, временных режимов воздействия водной среды на твердого топлива и температуры. В результате проведенных исследований получены экспериментальные зависимости концентрации перхлората аммония от способа изготовления образцов твердого топлива, температуры воды и продолжительности воздействия воды при фиксированной температуре. Установлены зависимости порогового зажигания образцов октогена от энергетических и геометрических характеристик лазерного моноимпульса.
Практическое значение. Разработана технология и организовано производство по утилизации твердого ракетного топлива, состоящее из комплекса различных этапов и включающих гидромеханическое извлечение топлива из корпуса двигателя, механическое измельчение полученного продукта, глубокую химическую переработку топлива с выделением окислителей и высокоэнергетических компонентов, производство которых в Украине отсутствует.
Посилання
1. Тухватуллин, З.А. (1999) Утилизация твердотопливных ракет стратегического назначения в Удмуртии. Технология корпорации "Локхид Мартин". Воткинск: Удмуртия.
2. Шиман, Л.Н., Устименко, Е.Б., Голинько, В.И., & Соболев, В.В. (2013) Безопасность процессов производства и применении эмульсионных взрывчатых вещестув с компонентами утилизируемых вооружений . Днепропетровск: Лира.
3. Густафссон, Р. (1977) Шведская техника взрывных работ . (Г.П. Демидюк, Ed. & Trans.). Москва: Недра.
4. Барон В.Л., & Кантор В.Х. (1989) Техника и технология взрывных работ в США . Москва: Недра.
5. Chernai, A.V., Sobolev, V.V., Ilyushin, M.A., & Zhitnik, N.E. (1994) Generating mechanical pulses by the laser blasting of explosive coating. Combustion, Explosion, and Shock Waves . 30(2), 239-242. https://doi.org/10.1007/BF00786134
6. Chernai, A.V., Sobolev, V.V., Chernaj, V.A., Ilyushin, M.A., & Dlugashek, A. (2003) Laser initiation of charges on the basis of di-(3-hydrazino-4-amino-1,2,3-triazol)-copper (II) perchlorate. Fizika Goreniya i Vzryva. 39 (3), 105-110. https://doi.org/10.1023/A:1023852505414
7. Соболєв,В., & Чернай,В. (1998) Явище аномально великої чутливості вибухових сполук до детонаційного перетворення при дії лазерного випромінювання . Наукові записки . 1, 289–296.
8. Sobolev,V., Chernai,A., & Studinsky,N.(1996)OPSIN– a new system of blast-hole change blasting in explosives. Procedings of the Fifth International Simposium on Mine Planning and Equipment Selection . 441-443.
9. Илюшин,М.А., Соболев,В.В., & Чернай,В.А. (2001) Инициирующие взрывчатые вещества и составы в оптических системах инициирования пиросредств . Вісник НГАУ , 1, 73–76.
10. Куратов,С.Е., Серёжкин,А.А., & Чесноков,А.А. (2015) Физико-математическая модель лазерного детонатора. Физико-химическая кинетика в газовой динамике , 16(1), 1-9.
11. Рекомендации по перевозке опасных грузов, руководство по испытаниям и критериям (1995). Методика ООН 5(а).
12. Шестак, Я. (1987). Теория термического анализа. Москва: Мир.
13. Афанасьев, Г.Т., & Боболев, В.К. (1968) Инициирование твердых взрывчатых веществ ударом. Москва: Наука.
14. Устименко, Е.Б., Шиман, Л.Н., Подкаменная, Л.И., & Кириченко, А.Л. (2007) Опыт использования продуктов переработки ТРТ, извлекаемого гидромеханическим методом из корпусов ракетных двигателей, в составах промышленных водосодержащих ВВ. Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: междунар. конф., тезисы докл ., 211-215.
15. Шиман, Л.Н., Устименко, Е.Б., Подкаменная, Л.И., & Терещенко, И.П. (2007)Опыт применения неэлектрической системы инициирования марки "Прима-ЕРА" для взрывания скважинных зарядов взрывчатых веществ на нерудных и рудных карьерах. Вісник КДПУ , 5, 87–90.
16. Илюшин, М.А., Смирнов, А.В., & Судариков, А.М. (2010). Металлокомплексы в высокоэнергетических композициях: монография . (И.В. Целинский, Ed.). Санкт-Петербург: ЛГУ им. А.С. Пушкина.
17. Карабанов, Ю.Ф., Афанасьев, Г.Т., & Боболев, В.К. (1977) Зажигание твердых вторичных ВВ коротким импульсом ОКГ. Химическая физика процессов горения и взрыва. Горение конденсированных систем. 5–8.
18. Соболев, В.В., & Чернай, А.В. (2013) Использование метода Монте-Карло для решения задачи возбуждения детонации в заряде ВВ лазерным моноимпульсом. Информационный бюллетень УСИВ . 1, 3-8.
19. Sobolev,V.V., Shyman,L.N., Nalisko, M.M. & Kyrychenko, O.L.(2017) Computational modeling in research of ignition mechanism of explosives by laserradiation. Naukovyi visnykNatsionalnoho hirnychoho universytetu . No. 6., 53-60.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.
