Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассматривается задача о зажигании полубесконечной пластины унитарного твердого топлива струей низкотемпературной плазмы, образующейся в воспламенительном устройстве под воздействием электрического разряда большой мощности. Особое внимание уделяется процессу образования и эволюции зон вынужденной газификации топлива под воздействием теплового потока, поступающего из плазмы в топливо. Их положение определялось выполнением двух условий — достижением поверхностью топлива температуры газификации и превышением теплового потока определенной “пороговой” величины.

В плоской и осесимметричной постановках определены тепловые потери при горении газообразных и конденсированных веществ. Получены обобщенные выражения для условий срыва горения веществ в зависимости от давления, а также границы устойчивости стационарных режимов горения конденсированных веществ. Показано соответствие теоретических зависимостей критического диаметра от давления экспериментальным данным по горению газовых смесей, жидких и твердых конденсированных веществ.

В результате термодинамического анализа системы “азид натрия — оксид алюминия” обнаружена возможность восстановления алюминия в таких смесях через цепь последовательных сопряженных реакций. Экспериментально показано, что в присутствии малых количеств диоксида кремния происходит экзотермическое взаимодействие оксида алюминия с азидом натрия, протекающее в режиме горения с выделением азота и образованием соответствующих нитридов и алюмосиликатов. В трехкомпонентной системе “азид натрия — оксид алюминия — оксид кремния” установлен верхний концентрационный предел горения (по содержанию азида натрия) при нормальных условиях.

Настоящая работа посвящена исследованию свойств высокодисперсного оксида, образующегося у поверхности горящих алюминизированных твердых топлив. Сформулирована общая физическая картина образования данных продуктов. В рамках этой картины показано, что формирование высокодисперсного оксида происходит вследствие реализации двух процессов: горения неагломерирующего металла в надповерхностной зоне газовой фазы и горения агломерирующего металла в поверхностном слое топлива. В первом случае горение осуществляется главным образом в гетерогенном режиме, а во втором — в газофазном режиме.

Исследовано влияние малых добавок (1.25÷5.00%) сверхтонких порошков алюминия (СТПА) на реологию модельных четырехкомпонентных энергетических конденсированных систем и их горение. Установлено снижение температуры разложения октогена под действием СТПА. Малые добавки СТПА позволяют увеличить скорость горения модельных энергетических конденсированных систем и снизить показатель степени ν в законе скорости горения, при этом реологические характеристики модельных топлив не ухудшаются.

При разработке новых высокоэффективных твердых ракетных топлив ультра- и нанодисперсные порошки окислителей и металлов рассматриваются как перспективные ингредиенты. Ультрадисперсный порошок перхлората аммония (ПХА) и наноразмерный алюминий были получены методом механоактивации и исследованы методами просвечивающей электронной и атомно-силовой микроскопии, рентгенофазового и термического анализов. Показано, что энергия активации процесса окисления наноалюминия значительно ниже, чем для порошка микронного размера, а энергия активации стадии высокотемпературного разложения для стандартного ПХА превышает таковую для ультрадисперсного ПХА. Показатель степени в законе скорости горения снижается, а скорость горения возрастает на порядок при полной замене алюминия микронного размера наноалюминием в стехиометрических составах с ультрадисперсным ПХА.

Рассмотрено влияние теплопроводящего элемента на воспламенение и горение цилиндрического слоя безгазовой смеси с неадиабатической боковой поверхностью. Показано, что введение элемента с высокой теплопроводностью позволяет расширить область воспламенения безгазового состава накаленной поверхностью и увеличить скорость горения в условиях внешнего теплоотвода.

Повышение баллистической эффективности топлив и взрывчатых веществ является основной целью амбициозных исследовательских программ в области высокоэнергетических материалов. Совпадение приоритетов оборонного и космического секторов всегда держало на переднем плане научно-исследовательские разработки в области создания топлив. В связи с размыванием различий между ракетными топливами и артиллерийскими порохами, а также взрывчатыми веществами на первый план выходит возможность создания низкочувствительных боеприпасов, обладающих высокой эффективностью, а также проведение сопутствующих исследований в области ракетных топлив. В то же время усиление преобладания ракет в военных действиях и в космическом секторе заставляет обратить внимание на проблему загрязнения атмосферы хлорсодержащими продуктами горения современных топлив на основе перхлората аммония. В недалеком будущем произойдут значительные изменения в технологии производства высокоэнергетических материалов. В результате исследований, проведенных в данном направлении, появилось большое количество новых материалов. В статье представлен обзор последних работ, проделанных на переднем крае области создания новых перспективных высокоэнергетических материалов. Представлен глобальный сценарий развития окислителей, связующих, пластификаторов, а также материалов с высоким энергосодержанием и низкой чувствительностью.

Изложены принципы контактного катализа горения. Суть этого процесса заключается в том, что блочный катализатор, соприкасаясь с поверхностью образца горящего топлива, увеличивает скорость его горения и позволяет осуществить процесс управляемого горения при температуре 400÷600° с образованием большого объема газообразных продуктов различного состава, т. е. является основой создания низкотемпературных газогенераторов.

Зарегистрированы две стадии роста электропроводности продуктов детонации пластифицированного ТАТБ: быстрая, с характерным временем порядка 0.1 мкс, что соизмеримо с~временем протекания химических реакций, и следующая за ней, медленная, продолжающаяся 0.5÷1.0 мкс, вплоть до момента начала разгрузки образца. Показано, что в предположении о термическом механизме возникновения проводимости вторая стадия может быть следствием роста температуры, вызванного медленным энерговыделением в процессе роста углеродных наночастиц в продуктах взрыва.