Badania pirostatyczne szybkości spalania prochu w szerokim przedziale gęstości ładowania

• Autorzy: Leciejewski Z. K. , Surma Z.

Warianty tytułu

EN

Investigation of propellant burning rate in broad range of loading density

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ze względu na ograniczoną wytrzymałość ścianek komór manometrycznych, badania pirostatyczne stałych materiałów miotających realizowane są zwykle przy gęstościach ładowania Δ = (50÷250) kg/m³, znacznie mniejszych od gęstości ładowania występujących w realnie istniejących prochowych układach miotających. Ponadto stosowane w trakcie badań pirostatycznych układy zapłonowe oraz warunki zapłonu, wynikające ze znormalizowanej metodologii badań pirostatycznych (opisanej m.in. w NATOwskim dokumencie standaryzacyjnym STANAG 4115, amerykańskiej normie MIL STD 286B, czy też w niemieckiej normie TL 1376-600) znacznie odbiegają od układów zapłonowych stosowanych w rzeczywistej amunicji. Możliwość analizy szybkości spalania prochu dla dużych gęstości ładowania ( Δ > 250 kg/m³) daje specyficzna komora manometryczna VCV (ang. Vented Closed Vessel) wyposażona w przeponowy zawór bezpieczeństwa, którego przepona pęka przy ciśnieniu niższym od dopuszczalnego, umożliwiając wypływ gazów prochowych i niespalonych części ładunku prochowego do otoczenia. W pracy przedstawiono szybkość spalania prochu jednobazowego wyznaczoną na podstawie wyników badań pirostatycznych, realizowanych w konwencjonalnej komorze manometrycznej oraz w komorze z przeponą. Badania w komorze z przeponą realizowano w warunkach gęstości ładowania Δ = (300÷700) kg/m³.

EN

Because of limited durability of walls, closed vessel tests are usually realised for a range of loading density under 250 kg/m³ (less than in real barrel propellant systems). Adequate formal standards and regulations (STANAG 4115, American standard MIL STD 286B, and German standard TL 1376-600) recommend different conditions of ignition of closed vessel tests. Using a vented closed vessel, equipped with a diaphragm safety valve, analysis of propellant burning rate for high loading densities ( above 250 kg/m³) is possible. Conventional, single-base, seven-tubed propellant was fired to determine burning rate behaviour. The paper presents the results of burning rate analysis. The burning rate law is expressed as exponential dependence on the pressure ( r = β p α ) where α is the pressure index and β is the burning rate constant of the propellant composition. Comparative closed vessel experiments were realised in a conventional closed vessel ( range of loading density of 50÷225 kg/m³) and in a vented closed vessel ( range of loading density of 300÷700 kg/m³).

Słowa kluczowe

PL

badania pirostatyczne; szybkość spalania; materiały miotające

EN

closed vessel tests; burning rate; single-base propellants

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 57, nr 3
• Strony: 73--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Leciejewski Z. K.

autor

Surma Z.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki, Instytut Techniki Uzbrojenia, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] D. Grune, D. Hensel, Burning Behaviour of High Energy Solid Propellants in Closed Vessels at High Loading Densities, Proceedings of the 14th International Symposium on Ballistics, 26-29 September 1993, Quebec, Canada, 1993, 223-229.
• [2] M. G. Moss, D. W. Leeming, C. L. Farrar, Land Warfare: Brassey's New Battlefield Weapons and Technology Series into the 21st Century, vol. 1 - Military Ballistics, Brassey's Ltd., London, UK, 1995.
• [3] Z. Leciejewski, Experimental Study of Possibilities for Employment of Linear Form of Burning Rate Law to Characterise the Burning Process of Fine - Grained Propellants, Central European Journal of Energetic Materials, Published by Institute of Industrial Organic Chemistry, 5 (1), Warsaw, 2008, 45-61.
• [4] Z. Leciejewski, Singularities of Burning Rate Determination of Fine-Grained Propellants, Proceedings of the 23rd International Symposium on Ballistics, vol. 1, Tarragona, Spain, 16-20 April 2007, 369-376.
• [5] Z. Leciejewski, Z. Surma, Wpływ sposobu rozpalania prochu podczas badań pirostatycznych na jego charakterystyki energetyczno-balistyczne, Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji, z. 70, Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia, Zielonka, 1999, 113-119.
• [6] M. Radomski, Zagadnienie zapłonu drobnoziarnistego ładunku miotającego w amunicji małokalibrowej, Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji, z. 50, Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia, 1993, 67-76.
• [7] M. Sieriebriakow, Balistyka wewnętrzna, MON, Warszawa, 1955.
• [8] R. Stelmasiak, R. Wójcik, Uogólniona metoda badania właściwości balistycznych prochów, rozprawa doktorska, WAT, Warszawa, 1992.
• [9] S. Torecki, Balistyka wewnętrzna, WAT, Warszawa, 1980.
• [10] STANAG 4115 Land (Edition 1), Definition and Determination of Ballistic Properties of Gun Propellants, Military Agency for Standardization, Brussels, 1970.
• [11] STANAG 4367 Land (Edition 2), Thermodynamic Interior Ballistic Model with Global Parameters, Military Agency for Standardization, Brussels, 2000.