Результат интеллектуальной деятельности: ТОПЛИВО ДЛЯ ПРОТИВОГРАДОВЫХ РАКЕТ

Изобретение относится к области разработки топлива, а именно экологически безопасного твердого ракетного топлива, используемого в противоградовых ракетах, предназначенных для воздействия на облака с целью защиты сельскохозяйственных культур от градобитий и вызывания осадков. В указанные противоградовые ракеты требуются топлива, не содержащие в составе продуктов сгорания компонентов, загрязняющих окружающую среду и относящихся к первой группе опасности по степени воздействия на организм человека. Для этой цели наиболее пригодны топлива баллистического типа, не содержащие соединений хлора в качестве окислителя.

Известно топливо для противоградовых ракет, содержащее, масс.ч.: нитроцеллюлозу 44-60, нитроглицерин 27-47, неактивный пластификатор (адипонитрил) 3-15, стабилизатор химстойкости 1-5, баллистический модификатор (салицилат, ацетилсалицилат, 2,4-дигидроксибензоат свинца) 2-5 (Патент US №3104190, кл.149-98, опубл. 17.09.63).

Существенным недостатком известного топлива является использование в качестве баллистического модификатора соединений свинца, относящихся к 1 группе опасности.

Известно твердое ракетное топливо для изделий народно-хозяйственного назначения, включающее, масс.ч.: нитроглицерин 25-29, динитротолуол 6-9, дибутилфталат 2-4, централит 1,5-2,5, железоокисный желтый пигмент 0,5-1,5, углерод технический К 163 0,3-1,2, карбонат кальция 1,5-2,5, расплав стеарата цинка с полиметилсилоксановой жидкостью в соотношении 1:25 0,6-1,2, нитроцеллюлозу - остальное (Патент RU №2311400 2006 г.).

Недостатком данного топлива является повышенный показатель "v" ("v" - 0,8 вместо не >0,6) в зависимости скорости горения от давления.

Известно твердое топливо, включающее, масс.ч.: нитроглицерин 24-26, динитротолуол 6,5-8,5, дибутилфталат 2-3, централит, или дифениламин, или симметричная диэтилдифенилмочевина, или их смесь 1,4-2,5, оксид магния, или диоксид титана, или карбонат кальция, или алюминиево-магниевый сплав 1,5-2,5, оксид железа 0,3-1,0, углерод 0,3-1,0, нитрат или гексанитрокобальтат калия 3,0-6,0, расплав стеарата цинка или натрия с маслом в соотношении 1:20 0,8-1,2, сульфорицинат Е 0,1-0,2, нитроцеллюлоза - остальное, описанное в патенте на изобретение RU №2090545 1995 г., которое по числу совпадающих признаков и технической сущности выбрано в качестве наиболее близкого аналога - прототипа предложенного топлива.

Недостатком данного топлива является содержание агрессивных компонентов, загрязняющих окружающую среду.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Задача настоящего изобретения направлена на создание экологически безопасного твердого ракетного топлива для противоградовых ракет, имеющего длительный гарантийный срок хранения и обеспечивающего стабильность работы ракетного двигателя без дополнительных трудозатрат при подготовке компонентов в производство.

Поставленная задача достигается путем подбора определенных компонентов в оптимальном соотношении. Твердое ракетное топливо для противоградовых ракет на основе нитроцеллюлозы содержит нитроглицерин, динитротолуол, дибутилфталат, стабилизатор химической стойкости - централит, или 1,2-дибутоксибензол, или их смесь, технологические добавки стеарат цинка и индустриальное масло, модификаторы горения - карбонат кальция и оксид меди, предварительно обработанный раствором полиакриламида, которые взяты в следующем соотношении, масс.ч.:

Введение компонентов выше или ниже предельных значений приводит к ухудшению выходных характеристик топлив.

Новым является сочетание известных компонентов, используемых в производстве твердотопливных составов, и их определенное количественное соотношение, что позволяет получить технический результат: получение экологически безопасного твердого ракетного топлива с длительным сроком хранения.

По мнению заявителя, данное топливо для противоградовых ракет неизвестно и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».

Так как заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, позволяющие получить изменение количественной меры результата, а именно улучшение физико-механических показателей по сравнению с известным топливом, то можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень". Технология получения твердого ракетного топлива включает фазы смешения компонентов в водной среде, отжим топливной массы, вальцевание, таблетирование, сушку топливной таблетки и прессование проходным методом. Твердые добавки дозируют на смешение компонентов топлива в виде предварительно приготовленной водной суспензии.

Основу твердого ракетного топлива составляет нитроцеллюлоза (горючее-связующее), пластифицированная тройной смесью: нитроглицерин (ОСТ 84-2386-88), динитротолуол (ОСТ 84-1461-77), дибутилфталат (ГОСТ 8728-88), в качестве стабилизатора химической стойкости вводится централит (ГОСТ 2154-77) или 1,2-дибутоксибензол (ТУ 84-07509103.585-2009), в качестве технологической добавки - стеарат цинка (ТУ 2432-006-48602470-99) и индустриальное масло (ГОСТ 20799-88), в качестве модификатора горения - оксид меди (ГОСТ 1639-79) и карбонат кальция (ГОСТ 8253-79), а также дополнительно содержит раствор полиакриламида (ТУ 2216-001-40910172-98).

Техническая сущность предлагаемого изобретения подтверждается нижеприведенными экспериментальными данными.

В таблице 1 приведены рецептуры твердотопливных составов по примерам конкретного выполнения.

В таблице 2 приведены характеристики и свойства твердотопливных составов в сравнении с прототипом

Как видно из примеров, предлагаемый состав превосходит прототип по единичному импульсу за счет исключения инертных компонентов - нитрата или гексанитрокобальтата калия, а в продуктах сгорания отсутствуют элементы, относящиеся к первой группе опасности.

Гарантийный срок хранения изделий повышается с 6 лет до 20 за счет содержания в топливе инертных компонентов - оксида меди и карбоната кальция, при этом снижен показатель "v" в законе скорости горения до допустимого уровня - не более 0,6.

Учитывая вышеизложенное, по мнению заявителя, изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».