Твёрдые ракетные топлива XX

GENESIS> Правильней сказать что до гальцита, было широко распространено только одно смесевое ТРТ - ЧП. А так ведь были и баллиститы

Из баллиститов нельзя было сделать большие шашки, горящие порядка 10 секунд, что требовалось для ускорителей. Поэтому они использовались только в малых калибрах с малым временем работы. А Гальцит можно лить в любой размер, это был прорыв не менее важный, чем гораздо больший УИ.

Non-conformist> Странно то, что ты, как любитель, которому не грозят ни стокиллограммовые замесы, ни трение, ни нагрев до литейного состояния, походя )) называешь эту связку "страшным сном"

Что-то ты последнее время всеми недоволен)))
Я ничего про любителей не писал. А в промышленности от битума отказались, как только догадались использовать полимеры.
Заметь, что например от дымного пороха не отказались до сих пор, несмотря на все его недостатки его используют в некоторых ракетах и других устройствах. Это говорит о том, что по совокупности свойств он хорош для определённых ниш. А битум не используют.
Это конечно всё касается промышленности. Там и карамель не используют)))

С битумом я замешивал НА. "Топливо" вообще не горело, даже в пламени спички. Это был единственный случай, когда с НА что-то не горело.

Non-conformist> Если результаты опытов GENESIS подтвердятся независимыми экспериментаторами (а они уже вроде бы подтверждаются, если судить по последним опытам Костяна), то имхо в широком любительском смысле эта связка вообще не будет иметь конкурентов в смесевых топливах...

Боюсь, что всё ограничится хлоратами.
Для гальцита нужно очень высокое давление, под 100 атм и выше.
Как будет с ПХА не знаю, но думаю будет гореть с трудом.
Но проверять конечно надо.

Serge77> Любая организация, при любом строе, старается вытянуть максимум бюджета.

Это да. Кому действительно нужно летает просто на керосинке, не мудрствуя лукаво, как SpaceX.

Serge77> Но проверять конечно надо.
Но в статье написано, что ПХК был заменён автором на ПХА. Я так понял, что с ПХА нормально горело?

А вообще я прежде всего хочу повторить эксперименты GENESIS с ХН и битумом. На данный момент считаю эту пару "карамелью среди смесевых топлив", с технологией замеса от AndreyV. Если всё получится как положено, пойдут бочки в факеле гулять - думаю, что ПХА займусь не скоро.

>GENESIS Кроме того следует учесть, что состав гальцита не был оптимизированн по УИ, в нем так много битума для того, чтобы его можно было перерабатывать литьем. Если же в нем оставить 15-16% битума вместо 24% то плотность и УИ вырастут весьма заметно.

Состав GALCIT-161 специально записывали именно так ПХК/Битум 75/25 или 78/22. И никто даже не думал писать правдивые данные.
Только, когда о нем хорошо забыли, появились более правдивые рецептуры ПХК/Битум/Минеральное масло-78.26/14.74/7.

>Serge77 Из баллиститов нельзя было сделать большие шашки, горящие порядка 10 секунд, что требовалось для ускорителей. Поэтому они использовались только в малых калибрах с малым временем работы.

В СССР из баллистита делали шашки диамтром 800 мм. См. приложение.
Кстати, в литературе по теме топливо переводится как ГАЛСИТ.

Non-conformist> А вообще я прежде всего хочу повторить эксперименты GENESIS с ХН и битумом. На данный момент считаю эту пару "карамелью среди смесевых топлив", с технологией замеса от AndreyV. Если всё получится как положено, пойдут бочки в факеле гулять - думаю, что ПХА займусь не скоро.

Тоже сначала использовал бензин для разбавления битума, и кажется писал об этом на форуме, уже давненько... в первых сообщениях на эту тему. Но в последствии стал замешивать при 50-60 градусах на водяной бане без бензина. Какой способ лучше сказать затрудняюсь. Но так или иначе, если топливо на битуме заправлять разогретым, то к корпусу липнет лучше. ну а вобщем сейчас отрабатываю эпоксид, чтобы совсем уйти от нагрева и повысить технологичность топлива.

Non-conformist> Но в статье написано, что ПХК был заменён автором на ПХА. Я так понял, что с ПХА нормально горело?


Если только частично заменен.
Температура разложения окислителя должна не сильно (примерно на 100-150 градусов) отличаться от температуры разложения/возгонки восстановителя. Иначе ТОС будет плохо воспламенятся, а может и плохо гореть.
У ПХК разложение при 620-650С, при этой температуре давление паров высокомолекулярных углеводородов уже существенно и достаточно для поддержания горения. А вот у ПХА разложение идет при более низкой температуре.
При запаливании ПХА разложится, а количества паров топлива (углеводородов) в зоне горения будет недостаточно для поддержания процесса.
Если наоборот взять смесь ПХК (высокая tразл.) и легко испаряемого топлива (низкая t разл.) - уротропин, параформ, гидрохинон,... то при запаливании загорится восстановитель за счет кислорода воздуха и будет просто выгорать из смеси без разложения ПХК.

Поэтому в таком топливе нужно определенное количество ПХК для начала и поддержания процесса горения.

Serge77> С битумом я замешивал НА. "Топливо" вообще не горело, даже в пламени спички. Это был единственный случай, когда с НА что-то не горело.

Вот и еще одно свидетельство этому.

Откуда сведения?

N.a.> Температура разложения окислителя должна не сильно (примерно на 100-150 градусов) отличаться от температуры разложения/возгонки восстановителя. Иначе ТОС будет плохо воспламенятся, а может и плохо гореть. ...
Полностью поддерживаю.

N.a.> Температура разложения окислителя должна не сильно (примерно на 100-150 градусов) отличаться от температуры разложения/возгонки восстановителя. Иначе ТОС будет плохо воспламенятся, а может и плохо гореть.

Это так, но не всегда, есть огромное количество нюансов и исключений. К примеру нитрат аммония хорошо горит с углем, несмотря на низкую температуру разложения НА и термостойкость угля. А легко разлагающийся сахар хорошо горит с термостойким ПХК, и таких примеров можно привести очень много. В целом же с более легкоплавкими, легко возгоняющимися горючими скорости горения меньше, чем с более тугоплавкими и термостойкими, хотя и из этого правила есть исключения))) А с битумом все не так просто, так как он содержит большое количество гетероциклов включающих в свой состав металлы с переменной валентностью, так что битум по сути катализирован.

N.a.> Если наоборот взять смесь ПХК (высокая tразл.) и легко испаряемого топлива (низкая t разл.) - уротропин, параформ, гидрохинон,... то при запаливании загорится восстановитель за счет кислорода воздуха и будет просто выгорать из смеси без разложения ПХК.

не пробовал жечь ПХК с параформом и гидрохиноном, но с уротропином горит хорошо, особенно если катализаторов добавить.


N.a.> Поэтому в таком топливе нужно определенное количество ПХК для начала и поддержания процесса горения.

Тоесть ПХА/ПХК/битум по твоему мнению (сразу скажу, я с этим не спорю) будет гореть лучше, чем ПХА/битум? Это практически проверялось?

GENESIS> К примеру нитрат аммония хорошо горит с углем, несмотря на низкую температуру разложения НА и термостойкость угля.

GENESIS> Тоесть ПХА/ПХК/битум по твоему мнению (сразу скажу, я с этим не спорю) будет гореть лучше, чем ПХА/битум? Это практически проверялось?

Термостойкость угля? Уголь горит (тлеет) даже на воздухе (О2) без дополнительных окислителей.

Я не говорю что гореть не будет вообще. Я говорил о том, что начать процесс горения будет более проблематично.

Проверял только систему ПХА+стеариновая кислота (тоже длинная цепочка). "Горит" отвратительно. Да и шлака вагон.

N.a.> Термостойкость угля? Уголь горит (тлеет) даже на воздухе (О2) без дополнительных окислителей.

Так а какое горючее не тлеет/не горит на воздухе? какие еще дополнительные окислители нужны кроме О2? Я говорил о термостойкости угля имея ввиду высокую температуру его разложения (его ведь получают при температурах не ниже 600градусов) и нелетучесть. Не нравится пример с углем, возьми металлы, очень термостойки и тугоплавки, но механизм горения иной от того и горят ТОСы на них как правило хорошо. Тоже и с органическими горючими. К примеру сама по себе сахароза разлагается при достаточно низкой температуре, но при этом образуется достаточно термостойкий углеродистый шлак, потому смеси ее с разлагающимися при достаточно высокой температуре окислителями часто горят быстро.

Non-conformist> Но в статье написано, что ПХК был заменён автором на ПХА. Я так понял, что с ПХА нормально горело?

Можешь дать цитату, я не читал.

N.a.> Проверял только систему ПХА+стеариновая кислота (тоже длинная цепочка). "Горит" отвратительно. Да и шлака вагон.

Что значит "тоже"? Битум - это совершенно не длинные цепочки, ничего общего с парафином или стеарином. Битум - это же продукт пиролиза нефти, там в основном полициклическая ароматика. Кстати, ещё наверно канцероген.

Serge77> Битум ... Кстати, ещё наверно канцероген.
В каком смысле, в каких условиях эксплуатации? Тот, что в асфальте на дорогах - тоже канцероген? Тут уже был один канцероген, асбест. Но со временем что-то весь вышел. Не с того ли поля ягода?

Non-conformist>> Но в статье написано, что ПХК был заменён автором на ПХА. Я так понял, что с ПХА нормально горело?
Serge77> Можешь дать цитату, я не читал.

Solid propellants utilising potassium perchlorate as oxidiser produced dense clouds of white smoke (potassium chloride-KCl, like sodium chloride-NaCl, common salt), which the Navy did not like at all. Some months after GALCIT 53 was developed, Parsons informed the Project weekly research conference that he had eliminated the smoke problem by replacing potassium perchlorate with ammonium perchlorate (NH4ClO4). Navy rocket experts were immediately invited to visit the Project for a demonstration:

"When they arrived we posted ourselves some distance from the test pit, the red flag was run up, and Parsons gave the order for his latest creation to be fired. We beheld a big cloud of with [white? - Non-conformist] smoke and Parsons with a look of surprise on his face. He sheepishly explained that the smoke must have been caused by the humidity, for the air had been very dry on the days they had made tests before".

Ammonium perchlorate does reduce the amount of smoke produced if the air is dry, but it produces undesirable chloride in the jet. In fact Cl and H in NH4ClO4 may combine to form HCl, hydrogen chloride or hydrochloric acid with water. But that is the base of modern composite propellants.

Ну вот например

Non-conformist> he had eliminated the smoke problem by replacing potassium perchlorate with ammonium perchlorate (NH4ClO4)

Да, читал эту историю раньше. Здесь непонятно, какая связка, может и битум. Всё-таки это не технический отчёт, а популярный рассказ.
Я нигде не читал, чтобы был какой-то заметный период использования ПХА с битумом. Скорее всего, процесс замены ПХК на ПХА и битума на полимеры прошёл очень быстро и по сути одновременно.

Serge77>> Битум ... Кстати, ещё наверно канцероген.
Non-conformist> В каком смысле, в каких условиях эксплуатации? Тот, что в асфальте на дорогах - тоже канцероген?

Получается, что канцероген. Сам видел спецификации на нефтяное сырьё и полуфабрикаты. Как и любой другой продукт перегонки нефти, битум в каком-то количестве содержит ароматические соединения, в числе оных есть и пирены.

Non-conformist> Тут уже был один канцероген, асбест. Но со временем что-то весь вышел. Не с того ли поля ягода?

Всмысле вышел? Шифер асбоцементный уже запрещён к применению.

Serge77> Здесь непонятно, какая связка, может и битум.
Я бы сказал, что из текста чётко-логически следует, что связка осталась именно битум, поскольку речь идёт о модификации базового состава - GALCIT-53. Модификации с целью уменьшения дымности, путём замены ПХК на ПХА. Рецептура нового варианта явно не указана, но фраза

he had eliminated the smoke problem by replacing potassium perchlorate with ammonium perchlorate

имхо не позволяет допустить, что кроме окислителя в рецептуре менялась ещё и связка.

Статья-то научно-популярная, согласен, однако связкам там посвящён целый обзорный раздел. Моё мнение - если в том топливе изменения коснулись бы ещё и связки, то автор никак не обошёл бы своим вниманием это обстоятельство.

SashaMaks> Всмысле вышел? Шифер асбоцементный уже запрещён к применению.
Саша, отныне я во всём с тобой согласен. Запрещён.

Non-conformist> Статья-то научно-популярная, согласен, однако связкам там посвящён целый обзорный раздел. Моё мнение - если в том топливе изменения коснулись бы ещё и связки, то автор никак не обошёл бы своим вниманием это обстоятельство.

Имеется русская версия опубликованная еще в 1967 году для симпозиума в Белграде. См. приложение.

Хотелось бы побольше англоязычных первоисточников по теме битума и вообще по ранним составам. Где-то же должны быть рабочие документы с цифрами и графиками...