химический каталог




Перхлораты: свойства, производство и применение

Автор И.Шумахер

чные типы синтетических полимеров. Так, Гирш и сотр.94 рекомендовали полимер на основе себацинового эфира глицерина, модифицированный жирными кислотами или полиамидами, например продуктами полимеризации этиленди-амина слинолевой (линоленовой) кислотой. Некоторые перхлораты органических веществ, такие, как перхлораты целлюлозы,

Применение перхлоратов в ракетном топливе

167

вероятно, смогут употребляться в качестве окислителей в ракетном топливе95.

Мэйк96 получил патент на добавление 1—4 вес. °о катализатора, состоящего из смеси окиси хрома (III) и окислов других металлов (ZnO, Fe30,. Sn02, TiO?, A1,03 или CuO). Такие добавки, по-видимому, должны увеличить скорость горения топлива на основе перхлората аммония для приближения его по свойствам к другим типам быстрогорящего бездымного ракетного пороха, например на основе нитрата целлюлозы, без увеличения чувствительности к удару.

Большинству составов ракетного топлива не хватает кислорода, тогда как продуктами сгорания обычно являются газы с низким молекулярным весом, зависящим от состава смеси. Таким образом, в случае типового топлива газовая смесь состоит из СО, Н2, С02, Н20 и N2. Однако вследствие высокой температуры реакции они могут далее диссоциировать на простые молекулы или даже атомы90.

Получение ракетного топлива. Процесс получения различных составов смесевого ракетного топлива обычно проводят по общей схеме (рис. 14, стр. 168), которая лишь в некоторых деталях изменяется для отдельных составов.

Перхлораты, применяемые в качестве окислителей, должны иметь размер частиц от —0,0185 мм до нескольких микронов. В промышленном масштабе вырабатывают перхлораты с размерами частиц более 0,074 мм.

Скорость горения различных партий ракетного топлива регулируют, добиваясь приготовления окислителя с постоянным гранулометрическим составом. Вследствие неточности измерения размеров частиц, особенно частиц, не задерживаемых ситом, преобладает эмпирическое регулирование, зависящее от степени однородности исходного материала, постоянства скорости подачи его на мельницу, точности регулирования скорости помола и установки критического зазора между мелющими поверхностями. Величина частиц окислителя может быть проверена с помощью ситового анализа при размере частиц более 44 мк и путем седимен-тационного анализа (например, по микромерографу Шарплеса) при размере частиц менее 100 мк; однако окончательно о степени приготовления окислителя судят по скорости горения топлива.

Регулирование размера частиц с помощью помола может быть Дополнено просеиванием размолотого перхлората и воздушной классификацией просеянного вещества для приготовления фракций более близких по размерам частиц; последние можно соединить в различных соотношениях для получения продукта, характеризуемого более или менее постоянным гранулометрическим составом.

168 Гл. VIII. Перхлораты как компоненты ВВ и ракетного топлива

Для большинства типов ракетного топлива наличие небольших количеств влаги в перхлоратах не оказывает вредного влияния. Однако если перхлораты употребляются с чувствительными к влаге соединениями, например с изоцианатами, то бывает необходимо дополнительное высушивание. Эту операцию следует проводить после выгрузки продукта из мельницы для удаления поглощенной во время помола влаги.

Окислитель Горючее Добавки t Измельчение, просеивание, сушка I \ 1

Литьевые машины *-| Смешение и деаэрация Корпуса

Литье или шприцевание

Отверждение \

Окончательная обработка

—I-

запаль* -1

Контроле Сопла

1/ г Комплектование СП

Рис. 14. Получение и загрузка топлива, скрепленного со стенками корпуса ракеты.

Данный процесс характерен скорее для производства ракетного топлива вообще, чем для топлива на основе перхлоратов. Однако не следует пренебрегать некоторыми соображениями о мерах безопасности во время работы. Хотя смесевое топливо можно отнести к взрычатым веществам, главную опасность представляет огонь. Применимость ракетного топлива определяется быстротой его горения и высокой температурой пламени, что следует постоянно учитывать при обращении с топливом. Скорость

Применение перхлоратов в ракетном топливе

169

горения отвержденного и неотвержденного топлива по существу одинакова; наличие оболочки увеличивает скорость горения, и случайное воспламенение в замкнутом сосуде неизбежно приводит к взрыву и разрушению емкости.

Составы ракетного топлива обладают очень малой чувствительностью к удару и обычно с трудом воспламеняются при трении или сотрясении, если топливо не находится в замкнутом пространстве. Однако при нахождении в щелевых контурах, таких, как винтовые резьбы, топливо воспламеняется особенно легко. Псэтому любая механическая обработка топлива или работа вблизи него должны осуществляться с помощью приборов дистанционного управления. К числу таких операций относятся смешение компонентов топлива, зачистка отвержденного топлива и сборка или разборка снаряженного двигателя.

Ракетное топливо на основе перхлората лития. В-периодической и другой литературе уделяется значительное внимание возможному применению перхлората лития в качестве ракетного топлива. Его главное преимущество по сравнению с перхлоратом аммония—весьма высокая плотность в сочетании с более высоким содержанием кислорода. Перхлорат лития может быть источником почти вдвое большего количества активного кислорода на единицу веса; при расчете на равные объемы твердых солей количество активного кислорода в 2,2 раза выше по сравнению с NH4C104. Перхлорат лития также более стабилен, и его температура воспламенения, по-видимому, выше температуры воспламенения перхлората аммония. Однако в свою очередь перхлорат лития характеризуется рядом недостатков. Например, некоторые его продукты сгорания—твердые вещества с относительно высоким молекулярным весом (по сравнению с Н2, N2, NH3, Н20 и т. д.), так что нельзя ожидать существенного увеличения удельного импульса; в то же время будет выделяться значительное количество дыма.

Заерингер82 установил, что в случае применения LiC104 в твердом топливе удельный импульс может достигать 250—270 сек, а для приближения к /уд-=300 сек потребуется осуществить коренные изменения, например в области избирательного окисления.

Другим недостатком перхлората лития является его гигроскопичность: при комнатной температуре он образует тригидрат (см. главу II). Однако с безводным перхлоратом лития, возможно, не труднее обращаться, чем с нитратом аммония, обработка которого в условиях малой влажности уже освоена. Поэтому, если перхлорат лития станет более доступным, то вскоре возрастет интерес к этому химикату как возможному компоненту ракетного топлива97'98.

170 Гл. VIIf. Перхлороть как компоненты ВВ и ракетного топлива

Будущее твердого ракетного топлива. Несмотря на то что конструкторы ракет встретились с рядом трудностей, Заерин-repS2 предсказывает, что к 1970 г. все сухопутные ракеты должны работать на твердом топливе. Стартовые двигатели многих типов космических кораблей и тормозных ракет для входа в плотные слои атмосферы, возможно, также будут снаряжены твердым топ-.ливом; последнее может быть гомогенным или смесевым, но в настоящее время, вероятно, предпочитают смесевое топливо с перхлоратом аммония в качестве окислителя.

С помощью специальных методов осторожным смешением перхлората аммония с различными типами каучуков, пластическим или термореактивным горючим в качестве связующего, можно приготовить литые или прессованные заряды ракетного топлива почти любого заданного размера или формы. В действительности ¦ успешное развитие в последнее время технологии твердого топлива, по-видимому, в значительной степени связано с механизацией производства и обработки топливных зарядов и регулированием поверхности их горения. Однако вследствие быстрого роста ракетной промышленности и увеличения размеров зарядов твердого топлива в связи с исследованиями космического пространства многие из принятых условий, вероятно, еще имеют более или менее эмпирический характер. Стандартизация технологии производства на строго научной основе во многих случаях еще не доведена до конца и для ее осуществления необходимо время, в частности ввиду того, что большинство работ в этой области не опубликовано.

ЛИТЕРАТУРА

1. О. Carlson, англ. гат. 10352, 3/VII 1897 г.

2. О. С а г 1 о s о п, шведск. пат. 8487, 27/XI 1897 г.

3. Arms and Explosives, 22, 145 (1914).

4. О. Carlson, Е. О t t е г d a h 1, пат. США 1277043, 27/VIII 1918 г.

5. М. D a u t г i с h е, Met. poudres salpetres, 14, 192, 206 (1909).

6. Imperial Chemical Industries Ltd. and J. Alexander, англ. пат.

297375, 30/VI 1927 г.

7. Palmer-Perchlorate Powder Co., англ. пат. 2169, 6 -'111 1919 r.

8. Soc. d'Electrochimie, фр. пат. 458547, 8/VIII 1912 r.

9. E. С a r b о n e 1 1 i, Ind. chim., 10, 209, 225, 245 П910).

10. C. Q i r a r d, Mon. sci., 23 (4), 217 (1909).

11. U. A 1 v i s i, Rass. min. met. chim., 37, 213, 243, 276, 299 (1913).

12. H. К a s t,

страница 42
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Скачать книгу "Перхлораты: свойства, производство и применение" (2.31Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
real-flame barcelona leeds 33 sdw
Шкафы HPA купить
Ariva Комод 5-004
кухонные ножи вюстхоф

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.02.2017)