Физико-химические свойства
порохов и ракетных твердых топлив: учебное пособие / А.В. Косточко, Б.М.
Казбан; Федер. агентство по образованию, Казан. гос. технол. ун-т. <...> ISBN 978-5-7882-1003-2
В
пособии
на
основе
научных
концкпций
физической
систематизированном виде изложены сведения
химии
в
о физико-химических
свойствах порохов и РТТ как о многокомпонентных конденсированных
разнохарактерных энергообогащенных системах. <...> При практическом использовании порохов и РТТ к
ним предъявляются определенные требования по уровню физико-хи-мического
состояния. <...> При изготовлении порохов и РТТ
пороховая и твердо-топливная массы, а также сами пороха и РТТ подвергаются
воз-действию
больших
механических
сил
и
высоких
температур
(при
производстве баллиститных порохов и РТТ). <...> Начальные скорости очень мало изменяются от выст-рела к выстрелу,
если физико-химические свойства и баллисти-ческие характеристики пороха,
одинаковые
у
большой
массы
пороховых
элементов. <...> Вторая группа требований касается баллистических свойств порохов и РТТ,
определяющих надежность и устойчивость выстрела и работы РДТТ. <...> Пороха и РТТ должны:
– иметь такую чувствительность к тепловым и механическим импульсам,
которая
обеспечивала
бы
безотказное
воспламенение
твердотопливных зарядов и, в то же время, безопасность при
пороховых
и
изготовлении,
обращении и использовании;
– быть стабильными по физико-химическим свойствам при длительном
хранении;
– обеспечивать однородность характеристик в пределах од-ного заряда и
однообразие свойств разных пороховых или твердотопливных партий;
– обладать высокой механической прочностью;
7
– давать при сгорании малотоксичные и бездымные про-дукты в процессе
выстрела и работы РД;
– быть недорогими и производиться из недефицитных мате-риалов;
– технология изготовления пороха и РТТ должна быть прос-той, безопасной и
экономичной. <...> Физико-химические характеристики порохов и РТТ, зависят,
прежде всего, от их состава <...>
Пороха,_ракетные_твердые_топлива_и_их_свойства._Физико-химические_свойства_порохов_и_ракетных_твердых_топлив_учебное_пособие_.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Казанский государственный технологический университет
А.В.Косточко, Б.М.Казбан
ПОРОХА, РАКЕТНЫЕ ТВЕРДЫЕ
ТОПЛИВА И ИХ СВОЙСТВА
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПОРОХОВ И РАКЕТНЫХ ТВЕРДЫХ
ТОПЛИВ
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2011
Стр.1
УДК
ББК
К 72
Косточко, А.В.
Пороха, ракетные твердые топлива и их свойства. Физико-химические свойства
порохов и ракетных твердых топлив: учебное пособие / А.В. Косточко, Б.М.
Казбан; Федер. агентство по образованию, Казан. гос. технол. ун-т. – Казань:
КГТУ, 2011. – 367 с.
ISBN 978-5-7882-1003-2
В пособии на основе научных концкпций
систематизированном виде изложены сведения
физической химии в
о физико-химических
свойствах порохов и РТТ как о многокомпонентных конденсированных
разнохарактерных энергообогащенных системах.
С учетом функционирования порохов и РТТ определены эксплуатационные
требования к ним, даны понятия и определения соответствующих физикохимических
характеристик, проведен сравнительный качественный и
количественный анализ для разных порохов и РТТ. Рассмотрены
экспериментальные методы сравнительной оценки физико-химических
характеристик порохов и РТТ как классические, так и новые.
Предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей вузов
специальности 240702.
Подготовлено на кафедре химии и технологии высокомолекулярных
соединений при участии А.А.Косточко.
Табл. 50. Ил. 84. Библиогр.: 37 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского
государственного технологического университета.
Рецензенты: заместитель генерального директора ФКП КГКПЗ
д-р техн. наук Р.Н.Яруллин
генеральный директор ФКП «Тамбовский пороховой завод»
канд. техн. наук В.Ф.Харитонов
ISBN 978-5-7882-1003-2
© Косточко А.В., Казбан Б.М., 2011 г.
© Казанский государственный
технологический ниверситет,2011 г.
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие……………………………………………………..
1. Введение. Эксплуатационные требования к порохам и
ракетным твердым топливам. Физико-химическиехарактеристики
– определение и общие замечания…………………...
3
5
2. Физические свойства порохов и РТТ……………………… 24
2.1. Внешний вид порохов и РТТ…………………………..
24
2.2. Форма и размеры пороховых элементов……………… 25
2.3. Основные формы и размеры зарядов РТТ…………….
2.4. Структура и плотность порохов и РТТ………………..
2.5. Теплофизические свойства порохов и РТТ…………...
2.6. Электрофизические свойства порохов и РТТ………...
3. Физико-механические свойства порохов и РТТ…………..
3.1. Понятия и определения физико-механических свойств
33
38
50
59
69
материалов……………………………………………………… 69
3.2. Полимеры. Основные понятия и определения. Свойства
и важнейшие характеристики…………………………….
3.3. Пластические массы и их свойства…………………… 97
3.4. Общая характеристика физико-механических свойств
порохов и РТТ………………………………………………….. 102
3.4.1. Особенности физического состояния порохов и
РТТ и его практическое проявление…………………………. 103
3.4.2. Механическая прочность порохов и РТТ. Связь
прочности с их физическим состоянием и влияние на поведение
при эксплуатации……………………………………. 108
3.4.3. Экспериментальные методы сравнительной оценки
механической прочности порохов и РТТ………………...
73
119
4. Физическая стабильность порохов и РТТ………………… 127
4.1. Неравновесность пороховых и твердотопливных
364
Стр.364
систем и вызываемые ею процессы………………………….
4.2. Влагообмен в порохах и РТТ………………………..
4.3. Диффузионное перераспределение компонентов в
127
131
порохах и РТТ………………………………………………… 135
4.4. Растрескивание шашаек РТТ…………………………. 146
4.5. Перераспределение компонентов в зарядах………… 152
5. Химические свойства порохов и РТТ……………………..
5.1. Общая характеристика химических свойств. Химическая
стойкость порохов и РТТ……………………………..
156
5.2. Термический распад порохов и РТТ………………… 159
5.3. Гидролитическое разложение порохов и РТТ………. 172
5.4. Влияние различных факторов на химическую стойкость
порохов и РТТ…………………………………………..
5.5. Химическая стабилизация порохов и РТТ. Роль
стабилизаторов……………………………………………….
5.6. Продолжительность хранения порохов и РТТ. Прогнозирование
сроков хранения порохов и РТТ. Принцип
температурно-временной эквивалентности………………..
5.7. Методы контроля химической стойкости порохов
200
и РТТ………………………………………………………… 209
5.7.1. Первые, ранее применяемые методы контроля
стойкости ……………………………………………………..
5.7.2. Методы оценки запаса химической стойкости ВВ,
порохов и РТТ на специальных установках в исследова
тельских целях………………………………………………...
5.7.2.1. Фотоэлектроколориметрический метод (ФЭКметод)………………………………………………………….
5.7.2.2.
Метод ДТА (дифференциально-термический
221
221
анлиз)………………………………………………………… 227
5.7.2.3. Манометрические пробы………………………..
365
156
182
188
209
229
Стр.365
5.7.3. Общий сравнительный анализ методов оценки
химической стойкости порохов и РТТ……………………..
6. Чувствительность порохов и РТТ к различным видам
внешнего воздействия………………………………………
6.1. Основные виды химических превращений энергетических
конденсированных систем ……………………
6.2. Виды начального или инициирующего импульса.
Общая характеристика чувствительности порохов и РТТ
6.3. Свойства порохов и РТТ, характеризующие их техническую
безопасность……………………………………….
6.4. Механизмы возбуждения взрывчатого превращения
порохов и РТТ при разлмчных видах начального импульса
6.4.1. Возбуждение взрыватого превращения при ударе
и трении……………………………………………………….
6.4.2. Возбуждение взрывчатого превращения при простреле
пулей…………………………………………………...
6.4.3. Возбуждение взрывчатого превращения тепловыми
импульсами……………………………………………….
6.4.4. Возбуждение взрывчатого превращения от элек254
256
256
258
262
270
270
273
273
трической
искры……………………………………………… 277
6.4.5. Возбуждение взрывчатого превращения взрывным
импульсом. Чувствительность ВВ к детонации……… 283
6.5. Факторы, определяющие чувствительность ВВ, порохов
к воздействию механических, тепловых и взрывных
импульсов………………………………………………..
6.6. Экспериментальные методы оценки чувствитель287
ности
порохов и РТТ………………………………………… 291
6.6.1. Чувствительность порохов и их компонентов к
удару………………………………………………………….
6.6.2. Определение чувствительности к трению………..
366
291
296
Стр.366
6.6.3. Чувствительность взрывчатых компонентов, БП,
БРТТ и СРТТ к вибрационному воздействию……………..
6.6.4. Определение чувствительности к прострелу пулей
6.6.5. Чувствительность к тепловому воздействию……..
6.6.6. Чувствительность порохов и РТТ к потокам лучистой
энергии……………………………………………… .
6.6.7. Чувствительность твердых топлив, порохов и их
компонентов к электрическому разряду…………………….
6.6.8. Определение чувствительности ВВ к взрывному
301
304
305
309
310
импульсу……………………………………………………… 312
6.7. Взрывчатые свойства порохов, РТТ и их компонентов………………………………………………………….
6.7.1.
Переход горения порохов и РТТ во взрыв……….
6.7.2. Восприимчивость порохов и РТТ к детонации….
6.7.3. Действие взрыва на окружающую среду………….
6.7.4. Работоспособность и потенциал ВВ……………… 325
6.7.5. Бризантное действие взрыва. Разрушающие факторы……………………………………………………………
330
6.7.6. Поле взрыва и характерные зоны действия взрыва
6.8. Лабораторно-экспериментальное тестирование РТТ
и зарядов при утилизации ракетных комплексов по международной
договоренности о разоружении ………………….
6.8.1. Определение чувствительности к удару (методика
5а-ООН, 1995 г)……………………………………………….
6.8.2. Чувствительность к фрикционным воздействиям
335
318
318
322
325
339
340
(трению) – методика 3в(i)ООН……………………………… 342
6.9. Физико-химическая стабильность порохов и РТТ
при воздействии ионизирующего облучения……………… 347
Заключение…………………………………………………… 358
Библиографический список………………………………….
361
367
Стр.367