Przegląd optycznych i termoelektrycznych układów detekcji przemieszczania frontów spalania w stałych materiałach wybuchowych

• Autorzy: Miszczak M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.0288

Warianty tytułu

EN

An overview of optical and thermoelectrical systems detecting movement of combustion zones in solid explosives

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule autor dokonał ogólnego przeglądu prac [1-7], w których brał udział, opisujących nieinwazyjne układy detekcji przemieszczania frontów spalania w ładunkach stałych materiałów wybuchowych - paliw rakietowych i mieszanin pirotechnicznych - spalających się papierosowo (zw. ładunkami typu „end-burning”) w przelotowych, rurowych komorach spalania. Układy te służą przede wszystkim do określania liniowej szybkości spalania badanych ładunków wybuchowych. Autorskie układy detekcji obejmowały zastosowanie grafitu pirolitycznego (pirografitu) jako materiału konstrukcyjnego i sensorycznego komór spalania oraz jednego z urządzeń detekcji ruchu frontu spalania, tj. kamery IR albo VIS albo termopar. Przeglądu dokonano na tle innych układów detekcji frontów spalania stałych materiałów wybuchowych, wykorzystujących detektory optyczne [8-12] lub termopary [13-21].

EN

In this contribution author did a general overview of works [1-7], in which he participated, describing non-invasive systems on detection of movement of combustion fronts in solid end-burning explosive materials – rocket propellants and pyrotechnic compositions - inserted into tube combustion chambers. The systems are used to measure linear burning velocity of tested explosives. Detecting systems, the author has contributed to as well, concerned the application of pyrolitic graphite (pyrographite) as structural and sensory material of combustive chambers and one of devices detecting the displacement of the burning front i.e. an IR or VIS camera or thermocouples. The review has been made in the background of other systems using optical detectors [8-12] or thermocouples [13-21].

Słowa kluczowe

PL

materiały wybuchowe stałe; spalanie; grafit pirolityczny; kamera IR; kamera VIS; termopary

EN

solid explosive materials; combustion; pyrolytic graphite; IR camera; VIS camera; thermocouples

• Wydawca: Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
• Czasopismo: Problemy Techniki Uzbrojenia
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 46, z. 141
• Strony: 117--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Miszczak M.

• Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia

Bibliografia

• [1] Miszczak M., Świderski W., Sposób i układ detekcji przemieszczania frontu palenia w ładunkach stałego materiału wysokoenergetycznego, Opis patentowy PL 214480 (zgłoszony w Polsce z datą pierwszeństwa w 2009r);
• [2] Miszczak M., Świderski W., Sposób i układ detekcji przemieszczania frontu palenia w ładunkach stałego materiału wysokoenergetycznego, Opis patentowy – dodatkowy- PL 217178 (zgłoszony w Polsce z datą pierwszeństwa w 2011r);
• [3] Miszczak M., Panas A., Świderski W., Nowa metoda ciągłego pomiaru szybkości palenia stałego paliwa rakietowego za pomocą kamery termowizyjnej, Pomiary Automatyka Kontrola vol. 55 (11) (2009) 950-953;
• [4] Świderski W., Miszczak M., Panas A., A Novel Technique for the Continuous Evaluation of a Burning Rate of Solid Rocket Propellant by Using IR Thermography, QIRT Journal, vol. 8(1) (2011) 111-114;
• [5] Miszczak M., Świderski W., A Novel Method on Visualization of Temperature Fields by Pyrolytic Graphite Sensors and IR Detection Systems, 16th International Conference on Modern Technologies Proceedings, Sinaia, Romania, (2012) 621-624
• [6] Miszczak M., Świderski W., Optical Detection of Combustion Zone Movement in Solid High-energy Materials, Combustion, Explosion and Shock Waves, vol. 50(2) (2014) 178-182;
• [7] Miszczak M., Świderski W., Panas A., A Novel Non-invasive Method for the Detection of Combustion Zone Propagation in Solid High Energy Materials by Means of Thermocouples and Pyrolytic Graphite, Central European Journal of Energetic Materials, vol. 11(3) (2014) 417-431;
• [8] Shelukin G.G., Buldakov V.F., Belov V.P., Experimental Study of Combustion of Condensed Systems (in Russian), Fiz. Goreniya i Vzryva vol. 5(1), (1969) 42-51;
• [9] Rozhdestvenskii Yu.V., Method and Technique of Studying Combustion Process in Rocket Propellants, in book: Rocket Propellants (in Russian), Ed. by Paushkin Ya. M and Chulkov A.Z., (Izdatelstvo Mir, Moskva, 1975) 171-187;
• [10] Eisenreich N., Kugler H.P., Sinn F., An Optical System for Measuring the Burning Rate of Solid Propellant Strands, Propel., Explos., Pyrotech. vol. 12(2) (1987) 78-80;
• [11] Kubota N., Propellants and Explosives: Thermochemical Aspects of Combustion, Viley-VCH Verlag GmbH & Co. KG aA (2002) 235-236;
• [12] Gupta G., Jawale L., Mehilal, Bhattacharya B., Various Methods for the Determination of the Burning Rates of Solid Propellants – An Overview, Central European Journal of Energetic Materials, vol. 12(3) (2015) 603-604;
• [13] Bahman N.N., Combustion of Heterogeneous Condensed Systems (in Russian), Izdatelstvo Nauka; Moskva (1967) 124-125;
• [14] Razdan M.K., Kuo K.K., Erosive Burning of Solid Propellants, in: Fundamentals of Solid-propellant Combustion, American Institute of Aeronautics, Inc., New York (1984) 556;
• [15] Strunina A.G., Butakova E.A., Demidova L.K., Barzykin V.V., Combustion of Gasless Systems at Cryogenic Temperatures (in Russian), Fiz. Goreniya i Vzryva, vol. 24(2), (1988) 99;
• [16] Zarko V.E., Kuo K.K., Critical Review of Methods for Regression Rate Measurements of Condensed Phase Systems, in: Non-intrusive Combustion Diagnostics, (Kuo K.K, Parr T., Eds.), Begel House, New York, (1994) 603;
• [17] Araujo L., Frota D., Thermochemical Characteristics of AN/AP Based Composite Propellants, 25th Int. Annu. Conf. ICT, Karlsruhe, Germany, (1994) 58-1/51-9;
• [18] Duraes L., Campos J., Campos-Andrade A., Portugal A., Decomposition Path of Pyrolysis and Combustion of Potassium Nitrate/Thermite Compositions, IPS Proc. Semin. 33rd, Fort Collins, CO, USA, (2006) 232-235;
• [19] Dahn C.J., Dastidar A.G., Kashani A., Bradlock M., Brabec T., A New Small-scale Burn Rate Test Method, IPS Proc. Semin. 33rd, Fort Collins, CO, USA, (2006) 291-296;
• [20] Hossjer K., Studies of the Heat Problem of Burning Gasless Pyrotechnic Compositions Compressed in Cylindrical Copper-tubes, Chem. Probl. Connected with the Explos. Stabil., Proc. Symp. 1st, Stockholm, Sweden, (1967) 92;
• [21] Mordado J., Duraes L., Campos J., Portugal A., Iron Oxide/Aluminum Fast Thermite Reaction using Nitrate Additives, New Trends Res. Energ. Mater., Proc. Semin., 5th, Pardubice, Czech Republic, (2002) 208-222.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).