№59-14
Энергонасыщенные компоненты твердого ракетного топлива и их использование в средствах взрывания
Л.Н.Шиман1, Е.Б.Устименко1, В.В. Соболев2, В.В. Куливар2
1Государственное предприятие «Научно-производственное объединение «Павлоградский химический завод», г. Павлоград, Украина.
2Националный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина.
coll.res.pap.nat.min.univ. 2019, 59:156-166
https://doi.org/10.33271/crpnmu/59.156
Full text(PDF)
АННОТАЦИЯ
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.
Ключевые слова: утилизация ракет, взрывчатые вещества, детонация, химические технологии, системы взрывания
Перечень ссылок:
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. ИнформационныйбюллетеньУСИВ. 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.
