взрывчатый состав
Классы МПК: | C06B25/00 Составы, содержащие нитрированное органическое соединение C06B45/10 органический компонент, содержащий смолу |
Автор(ы): | Авенян Владимир Амбарцумович (RU), Александров Николай Александрович (RU), Ларюшина Нина Николаевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-06-14 публикация патента:
27.01.2008 |
Изобретение относится к взрывчатым веществам и может быть использовано для снаряжения боеприпасов, обеспечивающих многофакторное поражение военных объектов. Предложен взрывчатый состав, содержащий флегматизированный гексоген или октоген, алюминиевый порошок, смесь динитрата диэтиленгликоля и динитрата триэтиленгликоля в качестве жидкого пластификатора, сополимер метилметакрилата и метакриловой кислоты и дифениламин. Изобретение направлено на повышение эффективности действия боеприпаса и безопасности обращения с ним. 3 табл.
Формула изобретения
Взрывчатый состав, содержащий бризантное взрывчатое вещество, алюминиевый порошок, жидкий пластификатор, полимер полиакрилового ряда, отличающийся тем, что он содержит дифениламин, а в качестве бризантного взрывчатого вещества - флегматизированный гексоген или октоген, причем пластификатор и полимер полиакрилового ряда он содержит в соотношении 1:(0,3-0,4), в качестве пластификатора - смесь, содержащую 70% динитрата диэтиленгликоля и 30% динитрата триэтиленгликоля, а в качестве полимера полиакрилового ряда - сополимер метилметакрилата и метакриловой кислоты при следующем содержании компонентов, мас.%:
флегматизированный гексоген или октоген | 52-67 |
алюминиевый порошок | 15-30 |
пластификатор и полимер полиакрилового ряда |
остальное
дифениламин (сверх 100%) | 0,5-0,7 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано для снаряжения боеприпасов взрывчатыми веществами повышенной мощности, обеспечивающими многофакторное поражение военных объектов.
Известно техническое решение, защищенное патентом РФ №2071957 от 12.01.93, 7 МПК С06В 25/04 «Взрывчатый состав», содержащий ВВ и пластификатор, при этом в качестве пластификатора он содержит тринитроэтиловый эфир тринитромасляной кислоты и тротил. Данный состав применим для профилированных линейных зарядов и других конструкций, использующих кумулятивный эффект.
Известна взрывчатая композиция, защищенная патентом РФ №2209806, 7 МПК С06В 25/34, для снаряжения практически любых видов боеприпасов многофакторного поражающего действия, составляющими которого являются фугасное, осколочное и тепловое действие.
Известны технические решения по патенту РФ №2235967 от 18.02.2002 г., 7 МПК С06В 25/34 «Способ стрельбы артиллерийским снарядом, детонирующее снаряжение». Вторым пунктом комплексного изобретения защищено детонирующее снаряжение в виде пластизольного взврывчатого состава, характеризующегося наличием жидкого пластификатора, набухающего в нем полимера полиакрилового ряда, бризантного ВВ и порошкообразного горючего металла.
Последнее техническое решение, как совпадающее с предлагаемым изобретением по достигаемому результату и наибольшему количеству признаков, принято в качестве прототипа.
Процесс набухания полимера в низкомолекулярных жидкостях, какими являются нитраты полиатомных спиртов носит ограниченный характер (Тагер А.А. «Физико-химия полимеров», 1968, лист 314). При ограниченном набухании, как правило, остается несвязанный жидкий пластификатор, который в процессе эксплуатации БЧ, снаряженных пластизольным составом может эксудировать на поверхность заряда, и, как следствие, привести к нарушению нормального функционирования БЧ и опасности в служебном обращении с ними.
Однако в известной формуле отсутствуют необходимые признаки, относящиеся к количественному содержанию компонентов, а лишь указано: «Компоненты, взятые в равных весовых частях, образуют пластизольный взрывчатый состав, который доводится до расплавленного состояния» (см. стр.3-2-й абзац патента РФ №2235967). Данное обстоятельство вызывает сомнение в возможности изготовления взрывчатого состава:
во-первых, пластизольный состав не является расплавом - это состав холодного приготовления;
во-вторых, пластизольная связка - пластификатор плюс полимер, не могут быть взяты в равных весовых (массовых) частях, так как не будет обеспечен процесс набухания полимера.
Отсутствие в формуле изобретения указания на массовое соотношение пластификатора и полимера можно отнести к недостаткам технического решения.
Технической задачей изобретения является создание взрывчатого состава, способного при его использовании для снаряжения боеприпасов, обеспечить повышение эффективности действия боеприпаса при повышении безопасности в служебном обращении, за счет качественного изменения состава компонентов и выбора диапазона соотношения вводимых компонентов.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом изобретении в качестве пластификатора используется смесь динитрата диэтиленгликоля (70%) и динитрата триэтиленгликоля (30%) - смесь ЛД-70, которая в соотношении 1:(0,3-0,4) с полимером - сополимером метилметакрилата и метакриловой кислоты обеспечивает полное набухание полимера и образование термодинамически устойчивой пластизольной связки (геля), и как следствие, термическую стабильность заряда в боеприпасе, его безопасность в служебном обращении и при хранении.
Подтверждающими данными являются результаты теоретических и экспериментальных исследований, представленные в таблице 1, касающиеся определения количественного соотношения смеси ЛД-70 (пластификатора) - сополимера. Оптимальным соотношением пластификатора - сополимер является соотношение 1:(0,3-0,4), которое используется в предлагаемом составе со следующим содержанием компонентов, мас.%:
- в качестве бризантных ВВ | |
- флегматизированные ВВ (октоген, гексоген) | 52-67 |
- алюминиевый порошок | 15-30 |
- пластизольная связка, в том числе:
смесь динитратадиэтиленгликоля (70%) и динитрата | |
триэтиленгликоля (30%) в соотношении 1:(0,3-0,4) | |
с сополимером метилметакрилата с метакриловой | |
кислотой | остальное |
- дифениламин (сверх 100%) | 0,5-0,7 |
Использование флегматизированного бризантного ВВ (октогена, гексогена) обеспечивает повышение безопасности в служебном обращении БЧ, снаряженных составом на основе флегмазированого ВВ. Результаты исследований эксплуатационных характеристик приведены в таблице 2.
Введение в предлагаемый состав дифениламина в количестве 0,5-0,7 мас.% (сверх 100%) обеспечивает повышение термостостойкости состава. Так, время индукции теплового взрыва, определенного в соответствии с требованиями отраслевой методики для состава по прототипу составляет 60 минут, для заявляемого состава - 590 минут. Сравнительные эксплуатационные характеристики заявляемого состава и прототипа представлены в таблице 2.
Отличительные признаки в устойчивой взаимосвязи всей совокупности существенных признаков позволили повысить безопасность в служебном обращении боеприпасов, снаряженных заявляемым составом, за счет применения бризантного флегматизированного взрывчатого вещества, что обеспечило снижение чувствительности к удару, трению и повышению термической стабильности пластизольного состава.
По результатам анализа уровня техники не выявлено аналогов, имеющих признаки, сходные с заявляемым решением, следовательно, можно считать, что заявляемый взрывчатый состав является новым и обладает достаточным изобретательским уровнем.
Каждый из вышеуказанных существенных признаков необходим, а их совокупность является достаточной для достижения нового качественного эффекта, не присущего признакам в их разобщенности.
Пример 1. Для проверки работоспособности предлагаемого технического решения - определения детонационных характеристик разработанного состава, были наработаны опытные партии составов на основе бризантного флегматизированного ВВ и изготовлены заряды, представляющие собой цилиндрические шашки диаметром 40 мм и высотой 40 мм. Состав готовился в смесителе объемного типа, широко используемом предприятиями отрасли. Определение скорости детонации и давления во фронте детонационной волны производилось по стандартным методикам, действующим в отрасли.
Пример 2. Для оценки влияния введения в состав флегматизатора был приготовлен состав на основе октогена. Состав готовился в том же смесителе и на тех же технологических режимах, что и в примере 1.
Сравнение результатов с испытанием аналогичных образцов, изготовленных из составов (пример 1 и 2), показало сохранение детонационных характеристик при замене октогена на флегматизированный октоген.
Пример 3. Для определения отсутствия влияния дифениламина на детонационные характеристики состава испытания, аналогичные приведенным в примере 1, были проведены на составе, содержащем дифениламин. Результатами испытаний не отмечено влияние введенного дифениламина на детонационные характеристики состава.
Компонентный состав и результаты испытаний приведены в таблице 3.
Вышеизложенные сведения о заявляемом составе, охарактеризованном в формуле, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью известных средств и методов. Следовательно, заявляемый взрывчатый состав соответствует условию - промышленная применимость.
Таблица 1 | ||||
Навески, г | Массовая доля сополимера в пластизоле | Массовый процент несвязанного ЛД-70 | Характеристика вида геля | |
Сополимер | ЛД-70 | |||
11,54 | 50,00 | 0,231 | Отс. | Гель однородный, плотный, через 24 часа наблюдалось оплывание столбика геля |
11,54 | 50,07 | 0,230 | Отс. | |
9,62 | 50,17 | 0,192 | 8,1 | Гель рыхлый, двухслойный, под слоем геля сначала мутный слой ЛД-70, затем чистый ЛД-70 |
9,62 | 50,18 | 0,192 | 8,5 | |
15,38 | 50,08 | 0,307 | Отс. | Гель однородный, плотный, через 24 часа столбик геля сохранил свою форму |
15,38 | 50,00 | 0,308 | Отс. | |
15,38 | 49,98 | 0,308 | Отс. | |
Примечание. При массовом соотношении сополимер - ЛД-70 больше 0,35 в геле четко видны белые вкрапления несвязанного сополимера. |
Класс C06B25/00 Составы, содержащие нитрированное органическое соединение
Класс C06B45/10 органический компонент, содержащий смолу