Твёрдые ракетные топлива XX

У топлив на НА прочность самое узкое место...

В этой теме напишу про свою небольшую находку, я незнаю применялся ли когда нибудь кем нибудь такой окислитель в ТРТ, во всяком случае таких данных я не нашел, по этому выложу свои изыскания по этой теме.
Итак окислитель представляет собой двухкомпонентный сплав NH4NO3 40-50% и Cu(NO3)2*2NH3 50-60% (сокращенно этот сплав назван АНДДМ - Аммония нитрат диаммиакат динитрата меди). Данный сплав имеет темно синий цвет и получается растворением металлической меди в расплавленном NH4NO3. Например для того, чтобы получить сплав содержащий 40% нитрата аммония и 60% диаммиаката динитрата меди, необходимо в 100гр нитрата аммония растворить 16-17гр меди - получится АНДДМ4060 (медь бралась в виде проволоки диаметром 0,5мм). Сразу возникает вопрос, ну и какова же ценность данного окислителя? В составе много конденсированной фазы и пр... Постараюсь ответить на большинство из этих вопросов не дожидаясь их. И еще замечу что данный окислитель изначально (наряду с кальциевыми карамелями о которых я уже написал) разрабатывался для быстрогорящих топлив для бессопловых двигателей. Итак о преимуществах данного окислителя в рецептурах топлив...
- И динитрат диаммиаката меди (ammoniated copper nitrate в списке их 3, самый нижний как раз диаммиакат) и конечно же нитрат аммония есть в программе пропеп. Были расчитанны топлива со связками на силиконе и эпоксиде состава - АНДДМ4060 60-65%; силикон/эпоксид 15-20%; алюминий 20% Значение удельного импульса лежит в пределах 235-240С что очень даже не мало. Далее другие преимущества данного окислителя.
- Высокая плотность Для топлива АНДДМ4060 - 65%; силикон - 15%; алюминий (пап2) - 20% я намерял 1,9гр/см3 (взвешивание и обмер шашек).
- Высокая скорость горения для того же топлива в бронировке при атмосферном давлении она составляет 4-5мм/сек, для топлива где вместо силикона в качестве связки служит эпоксидная смола, скорость горения в тех же условиях составляет 2,5-3мм/сек, что в разы больше скорости горения топлив на нитрате аммония.
- Отсутствие фазовых переходов окислителя (нитрат аммония фазостабилизируется ДДМ-ом)
- Очень интересный и важный момент это отсутствие гигроскопичности у данного окислителя, в то время как навеска нитрата аммония при высокой влажности расплывалась в лужу навеска данного окислителя при пересыпании пылила.
- Механическая прочность топлив на АНДДМ4060 очень хорошая и не идет ни в какое сравнение с прочностью топлив на нитрате аммония
- Сплав АНДДМ4060 хорошо механически обрабатывается (сразу замечу что сплавы содержащие малые количества ДДМ очень прочны и обрабатываются с трудом).
Из всего этого, а так же прожигов двигателей я заключил что данный сплав по многим параметрам значительно превосходит чистый нитрат аммония, как то несколько меньший удельный импульс (всего то на 5-8% меньше) компенсируется значительно большей плотностью, значительно (в разы) большей скоростью горения, отсутствием гигроскопичности и прочим.

Постараюсь ответить на все по порядку ничего не упустив. Итак сначала про изготовление. Нет при растворении меди в нитрате аммония окислы азота практически не летят (они хорошо летят если растворять медь в азотной кислоте), а так реакция практически полностью идет по схеме 2NH4NO3 + Cu = Cu(NO3)2*2NH3 + H2, часть аммиачки однако сублимируется при варке. Реакция растворения меди в нитрате аммония несколько экзотермична, так что надо следить за температурой и если она слишком разгоняется, то охлаждать снимая с нагрева или даже ставя на что то холодное, далее более 16-17гр меди (именно при таких ее количествах растворенных на 100гр аммиачки получены оптимальные х-ки окислителя) растворять не удобно, сплав к концу реакции густеет. Почему взял металлическую медь а не окись меди, просто по тому что она доступней, возможно с эквивалентном для получения сплава АНДДМ40/60 количеством окиси меди вместо меди все будет проще и лучше (если конечно не пойдет гидролиз от образовавшейся воды, хотя эт врядли). Далее сплав АНДДМ4060 сам по себе способен сгорать без пламени и достаточно медленно, так что перегрев реакционной массы нежелателен, однако взрывом не грозит, я перегревал специально, часть массы стлевала выделяя значительные количества белого пара.

дальше, про доступность, ну тут уже вам видней доступна ли вам аммиачная селитра и медь Топлива без алюминия я жег, с силиконом без алюминия практически не горит, видимо окись кремния служит ингибитором для ДДМ (однако добавка алюминия все меняет), с эпоксидной смолой без алюминия скорость горения была 1мм/сек. Вообще данный окислитель классно горит с органикой, сплав с уротропином дает 2,5мм/сек однако практического применение я считаю нецелесообразным ибо приготовление его пожароопасно. Далее данный сплав реагирует во влажной среде с металлами (алюминий, магний), однако в топливах со связкой никаких взаимодействий даже во влажной среде я не отмечал.

Полный состав газообразных продуктов реакции мной не изучался (все примеси) они конечно же полюбому есть. Выделяется и немного аммиака и водяного пара и сублимирующаяся ас летит и N2O и NO и NO2 по началу чуть чуть.

Вот кстати несовсем удачный прожиг бессопловика на АНДДМСИАЛ с КН начальным 106 и конечным 40, масса топлива 52гр. Почти сразу после выхода на режим двигатель прогорел в головной части и началось чихание, дело в том что над шашкой топлива в головной части распологался воспламенитель и горячие газы от топлива в этом участке действовали прямо на стенку корпуса, что и привело к прогоранию его и полному отгоранию головной части вместе с заглушкой. В конце видео заметно что движок горит с двух концов. Видео почему то у меня не хочет грузиться в качестве 360р зато грузится в качестве 480р