ФГУП «Федеральный центр двойных технологий «Союз»
Е. Ф. Жегров, Ю. М. Милёхин, Е. В. Берковская
ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ БАЛЛИСТИТНЫХ
ПОРОХОВ, ТВЕРДЫХ РАКЕТНЫХ
И СПЕЦИАЛЬНЫХ ТОПЛИВ
ТОМ 2
ТЕХНОЛОГИЯ
2011
УДК 662.2:629.7 ББК 39.65
Ж44
Е. Ф. Жегров, Ю. М. Милёхин, Е. В. Берковская Ж44 Химия и технология баллиститных порохов, твердых
ракетных и специальных топлив. Т. 2. Технология: Мо нография — М.: РИЦ МГУП им. И. Федорова, 2011. — 551 с.
ISBN 978-5-8122-1122-6
Настоящая монография, издаваемая в 2-х томах, представляет со бой анализ современного состояния в области химии и технологии баллиститных (двухосновных) артиллерийских порохов и твердых ра кетных топлив, являющегося результатом обширных научно-экспери ментальных исследований и опытно-конструкторских разработок*, вы полненных в течение XX столетия.
Во втором томе систематизированы результаты НИОКР и инже нерных разработок в области технологии, представлены физико-хими ческие основы технологических процессов, включая методы оценки и обеспечения безопасности и необходимых свойств получаемой про дукции, даны методы определения оптимальных режимов и расчета оборудования.
Книга представляет интерес как научное пособие для студентов, аспирантов и преподавателей ВУЗов, а также для инженеров, научных работников НИИ и заводов.
|
©Жегров Е.Ф., Милёхин Ю.М., |
|
ISBN 978-5-8122-1122-6 |
Берковская Е.В., |
2011 |
©РИЦ МГУП им. |
И. Федорова, 2011 |
|
|
|
|
|
|
|
С О Д Е Р Ж А Н И Е |
|
||
Содержание. |
|
|
|
|
|
3 |
|||
Введение. |
|
|
|
|
|
|
6 |
||
Глава |
1 |
Производство нитрата глицерина (нитроглицерина, |
|
||||||
глицеринтринитрата) |
|
|
|
|
12 |
||||
1.1 |
|
Периодические |
способы производства. |
13 |
|||||
1.2 |
|
Непрерывные |
способы |
производства |
16 |
||||
Глава |
2 |
Производство нитрата целлюлозы |
35 |
||||||
2.1 Хлопковая и древесная целлюлоза. Технологические |
|
||||||||
процессы производства |
. |
|
35 |
||||||
2.1.1 |
Производство хлопковой |
цёллюлозы |
37 |
||||||
2.1.2 |
Производство древесной |
целлюлозы |
47 |
||||||
2.2 |
|
Производство |
нитратов |
целлюлозы |
51 |
||||
2.2.1 |
Технологические параметры реакции |
|
|||||||
этерификации |
|
|
|
|
51 |
||||
2.2.2 Виды целлюлоз, применяемых в производстве |
|
||||||||
коллоксилинов. |
|
|
|
57 |
|||||
2.2.3 |
Технологические схемы производства |
|
|||||||
нитратов целлюлозы |
|
. |
59 |
||||||
2.2.4 |
Основное |
технологическое оборудование |
|
||||||
производства нитратов целлюлоз |
63 |
||||||||
Гпава |
3 |
Производство пороховой массы («варка»). |
102 |
||||||
3.1 |
Историческая |
справка |
|
|
102 |
||||
3.2 |
Непрерывная |
технология «варки». |
106 |
||||||
3.2.1 Физико-химические процессы пластификации |
|
||||||||
при |
«варке» пороховой |
массы |
|
106 |
|||||
3.2.2. Основные этапы развития технологии |
|
||||||||
производства пороховой |
массы. |
116 |
|||||||
3.2.3. Характеристика основного технологического |
|
||||||||
оборудования |
|
|
|
. |
121 |
||||
3.2.4. Современная технология изготовления («варки») |
|
||||||||
пороховой |
(топливной) |
массы |
баллиститноготипа |
128 |
|||||
Гпава |
4 |
Переработка пороховых масс баллиститного типа |
|
||||||
в заряды для ствольной артиллерии и ракетных двигателей. |
157 |
||||||||
4.1 |
|
Реология. |
|
|
|
|
158 |
||
4.1.1 |
Общие сведения по реологии полимеров. . . |
158 |
|||||||
4.1.2 |
Реология |
пороховых масс баллиститных Пи ТРТ |
166 |
||||||
|
|
4.1.2.1 |
Исследование |
технологических свойств |
|
||||
|
|
баллиститных порохов на ранней стадии |
|
||||||
|
|
их разработки. |
|
|
166 |
||||
|
|
4.1.2.2. Методы исследования реологических |
|
||||||
|
|
свойств |
пороха |
|
|
169 |
|||
|
|
4.1.2.3 |
Метод |
определения |
реологических |
|
|||
|
|
характеристик |
при простом |
сдвиге. |
171 |
||||
3
4.1.2.4 |
Исследование |
реологических свойств |
|
||||
баллиститных порохов при простом сдвиге. |
174 |
||||||
4.1.2.5 |
Температурная |
зависимость вязкости |
185 |
||||
4.1.2.6 |
Необратимая деформация |
топливной |
|
||||
массы в условиях объемно-напряженного |
|
||||||
состояния |
|
|
|
|
193 |
||
4.1.2.7 |
Внешнее трение |
|
|
198 |
|||
4.2 Общая характеристика процессов переработки |
206 |
||||||
4.2.1 |
Технологические процессы переработки |
|
|||||
баллиститных пороховых |
масс |
|
|
206 |
|||
4.2.1.1 |
Периодическая |
технология |
|
206 |
|||
4.2.1.2 Первый вариант непрерывной технологии, |
|
||||||
разработанной ОТБ-512 (руководитель — |
|
||||||
Бакаев |
А. С.) |
|
|
|
|
208 |
|
4.2.1.3 |
Краткая характеристика |
развития |
|
||||
непрерывных технологических |
процессов |
|
|||||
переработки пороховых масс баллиститного типа |
213 |
||||||
4.2.1.4 |
Модернизация |
технологических процессов |
|
||||
и оборудования фазы переработки пороховой |
|
||||||
массы |
|
|
|
|
|
217 |
|
4.3 Теоретические и экспериментальные исследования |
|
||||||
процессов переработки |
баллиститных топлив |
225 |
|||||
4.3.1 Отделение пороховой массы от воды. |
|
||||||
Водоотжимные шнековые пресса. |
|
|
227 |
||||
4.3.1.1 Фильтрование суспензий пороховых масс. |
227 |
||||||
4.3.1.2 Водоотжим. Отжимные шнековые пресса. |
234 |
||||||
4.3.2 Пластификация и сушка пороховой массы. |
248 |
||||||
4.3.2.1 |
Определение температурных режимов |
|
|||||
переработки на основе термомеханических |
|
||||||
исследований |
|
|
|
|
248 |
||
4.3.2.2 |
Исследование процессов |
вальцевания |
|
||||
и |
сушки |
|
|
|
|
259 |
|
4.3.2.3 |
Основные |
теоретические |
принципы |
|
|||
построения новой |
технологии. |
|
|
283 |
|||
4.3.2.4 |
Аутогезия |
|
|
|
|
294 |
|
4.4 Формующие шнековые пресса. Закономерности |
|
||||||
течения пороховой массы в канале винта шнековых |
|
||||||
прессов. . |
|
|
|
|
|
300 |
|
4.4.1 Общие представления о процессе прессования |
300 |
||||||
4.4.2 |
Напорность пресса |
(градиент давления) |
|
||||
и максимально развиваемое прессом давление. |
305 |
||||||
4.4.3 |
Производительность |
шнековых |
прессов. |
313 |
|||
4.4.4 |
Уточненные уравнения расхода |
утечки |
|
||||
и результирующей производительности шнек-пресса |
330 |
||||||
4.4.5 Мощность пресса (потребная мощность |
|
||||||
прессования) |
|
|
|
|
337 |
||
4.4.6 Диссипативный разогрев и распределение |
|
||||||
температур в канале |
винта и в зазоре шнек-пресса |
341 |
|||||
4
4.5 Шнековые пресса. Требования к безопасности |
|
|||||
процесса. Основы проектирования и типы прессов |
348 |
|||||
|
4.5.1 |
Безопасность процесса |
прессования. |
|
||
|
Условия разрыва детонационной цепи по |
|
||||
|
интенсивности и экстенсивности |
|
351 |
|||
|
4.5.2 Определение геометрических параметров винта |
|
||||
|
на основе реологических исследований . . . |
357 |
||||
|
|
Критические условия работы пресса ПСВ |
369 |
|||
|
4.5.3 Пресс ПВВ с повышенными напорностью |
|
||||
|
и |
производительностью |
|
|
376 |
|
4.6 |
Гранулирующие (таблетирующие) |
пресса. |
|
|||
Повышение безопасности и качества формования |
|
|||||
зарядов из БРТТ на шнековых прессах |
388 |
|||||
4.7 Закономерности течения массы в раструбном |
|
|||||
пресс-инструменте. Разработка нового |
|
|||||
пресс-инструмента. |
|
. |
402 |
|||
4.8 Новые технологические схемы переработки |
|
|||||
баллиститной топливной массы . |
|
409 |
||||
Плава |
5 |
Концевые операции при изготовлении ракетных |
|
|||
зарядов из БРТТ |
|
|
425 |
|||
5.1 |
|
Ультразвуковая дефектоскопия |
|
425 |
||
5.2 |
|
Механическая обработка. |
|
|
433 |
|
5.3 |
|
Бронирование . |
|
|
443 |
|
5.4 Поточно-механизированные линии изготовления |
|
|||||
зарядов |
БРТТ (ПМЛ) |
. . . |
|
454 |
||
|
ПМЛ |
изготовления зарядов |
9X111. |
|
455 |
|
Глава |
6 |
Токсикология и защита окружающей среды. |
460 |
|||
Плава |
7 |
Системы автоматического пожаротушения |
486 |
|||
7.1 Требования к системам пожаротушения. |
486 |
|||||
7.2 Принцип работы и основные технические |
|
|||||
характеристики системы БАПС для защиты |
|
|||||
производства баллиститных П |
и ТРТ |
. . . . |
489 |
|||
7.3 Характеристика оборудования системы БАПС |
492 |
|||||
|
7.3.1 |
Аппаратура обнаружения загораний. |
492 |
|||
|
7.3.2 Запорно-пусковые устройства. |
|
495 |
|||
|
7.3.3 |
Водораспыляющие устройства |
|
497 |
||
|
7.3.4 |
Средства пламеотсечения |
|
510 |
||
Заключение. |
|
|
519 |
|||
Приложение. Энергетическое взаимодействие между НЦ |
|
|||||
и пластификаторами. |
|
|
523 |
|||
Список использованной литературы. |
|
547 |
||||
5