Вид РИД
Изобретение
Льдообразующее топливо используется в метеорологии для искусственного вызывания осадков, рассеивания туманов и предотвращения градобитии и предназначено для применения в зарядах маршевых двигателей противоградовых ракет.
Наиболее близким аналогом изобретения, принятым за прототип, является пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы по авторскому свидетельству СССР № 1497781 от 28.12.87, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Полиакрилонитрил 18,0 - 23,0
Йодид аммония 8,0 - 12,0
Йодид серебра 0,4 - 1,0
Политетрафторэтилен 0,6 - 2,5
Индустриальное масло 0,4 - 1,5
Графит 0,6 - 2,5
Перхлорат аммония Остальное
Противоградовые ракеты с применением зарядов из пиротехнического состава имеют низкие значения коэффициентов массы полезного груза по причине отсутствия унитарности заряжания, малую эффективность и дальность полета.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка льдообразующего топлива с повышенной льдообразующей активностью при возможно более высоких температурах облачной среды в условиях обдува. Технология его переработки, а также комплекс реологических и физико-механических свойств топлива позволяет изготавливать методом свободного литья или литья под небольшим давлением с высокой производительностью унитарные заряды любой конфигурации непосредственно в корпус противоградовых ракет. При этом топливо выполняет одновременно две функции - генератора активных центров кристаллизации (АЦК) переохлажденных облачных капель и источника энергии для движения ракеты.
Данный состав позволяет повысить значение коэффициента массы ракеты и соответственно эффективность действия и дальность ее полета.
Технический результат достигается за счет того, что предложенное льдообразующее топливо, содержащее перхлорат аммония, йодид аммония и йодид серебра, дополнительно в качестве горючесвязующего содержит синтетический диеновый каучук, инертный пластификатор, пластификатор-катализатор скорости горения при следующем соотношении, вес.%:
Синтетический диеновый каучук 2,93 - 3,27
Инертный пластификатор 4,72 - 13,22
Пластификатор-катализатор 0,00 - 8,0
Хиноловый эфир 0,35 - 0,39
Эпоксидно-диановая смола 0,50 - 1,0
Йодид аммония 10,0 - 14,0
Йодид серебра 1,0 - 8,0
Перхлорат аммония Остальное
В таблице приведены рецептуры составов испытанных льдообразующих топлив и их характеристики:
- удельный импульс тяги при Рк/Ра=40/1 кгс/см2;
- льдообразующая активность при скорости обдува 100 м/с в горизонтальной аэродинамической трубе на стенде и по методике ИЭМ.
Использование в качестве полимерной основы связующего диенового каучука позволяет решать задачи регулирования в широких пределах основных технологических и эксплуатационных характеристик предлагаемого топлива.
Так, при изменении соотношения каучук - пластификатор в пределах 20/80-25/75 соответственно меняются вязкость полуфабриката (топливной массы при 50°С 0,75...100 Па·с, растекаемость 70...130%, что позволяет использовать в технологии смесители планетарного типа и различные варианты формования зарядов (например, групповое заполнение до 20 и более изделий).
Изменяя количество и соотношение отвердителей, можно регулировать физико-механические показатели:
по прочности 0,09...0,2 МПа;
по деформациям 15...40%.
Заряды топлива благодаря выбору такого связующего могут эксплуатироваться и в отрицательном диапазоне температур.
Скорость горения эффективно регулируется количеством применяемого пластификатора-катализатора взамен соответствующей доли неактивного пластификатора (например, при давлении в камере 40 кгс/см2 от 4 до 20 мм/с).
Наряду с высоким выходом активного аэрозоля при испытаниях этого топлива отмечено важное для его практического применения обстоятельство, а именно существенное снижение характерного времени проявления ледяных кристаллов. При сравнительных испытаниях различных льдообразующих топлив оно выбрано как время, за которое сформируется 80% ледяных кристаллов от количества всех ядер, введенных в переохлажденный туман.
Как и величина общего выхода активных частиц, этот показатель для предлагаемого топлива существенно улучшен благодаря выбранному соотношению всех компонентов, которые определяют главные параметры аэрозольсодержащих продуктов сгорания, а именно уровень их температуры на выходе из сопла и их оптимальный химический состав.
Комплекс баллистических и физико-механических характеристик топлива позволяет использовать его в зарядах различного конструктивного оформления (вкладные, прочно скрепленные с корпусом двигателя, торцевые, канальные).
Льдообразующеетопливо,содержащеейодидаммония,йодидсеребраиперхлоратаммония,отличающеесятем,чтовкачествегорючесвязующегосодержитсинтетическийдиеновыйкаучуксотвердителями,напримерсхиноловымэфиромиэпоксидно-диановойсмолой,инертныйпластификаторилиегосмесьспластификатором-катализаторомскоростигоренияприследующемсоотношениикомпонентов,мас.%:Синтетическийдиеновыйкаучук2,93-3,27Инертныйпластификатор4,72-13,22Пластификатор-катализаторскоростигорения0,00-8,00Хиноловыйэфир0,35-0,39Эпоксидно-диановаясмола0,50-1,0Йодидсеребра1,00-8,00Йодидаммония10,0-14,0ПерхлоратаммонияОстальное