PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Development trends in artillery ammunition propellants

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Analiza możliwości eliminacji nitrocelulozy z materiałów wybuchowych miotających
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
A short history of nitrocellulose (NC) use in propellants is discussed. The advantages and disadvantages of NC as a semi-synthetic component of powders and rocket propellants are presented. Based on the conventional classification of propellants, the options of eliminating nitrocellulose in different types of powders and rocket propellants are discussed in detail. The analysis shows that in the foreseeable future, the elimination of NC in single-base and double-base propellants is highly unlikely. The observed trends in triple-base propellant development also does not show any tendencies in the elimination of NC, only the replacement of nitroguanidine with cyclic nitroamines. However, the elimination of NC in LOVA composite propellants is probable. Synthetic, rubber-based solid composite rocket propellants, with ammonium perchlorate as the oxidizer, are the only ones not dependent on NC.
PL
Przedstawiono krótki rys historyczny stosowania nitrocelulozy (NC) w materiałach miotających. Przedyskutowano wady i zalety NC jako półsyntetycznego składnika prochów i paliw rakietowych. Następnie stosując klasyczny podział materiałów wybuchowych miotających szczegółowo przedyskutowano możliwości eliminacji nitrocelulozy z poszczególnych rodzajów prochów i paliw rakietowych. Na podstawie przeprowadzonych analiz zauważono, że w perspektywie najbliższych lat eliminacja NC z prochów jedno- i dwubazowych jest bardzo mało prawdopodobna. Obserwowane tendencje w rozwoju prochów trójbazowych również nie wskazują na eliminację NC a jedynie na zastępowanie nitroguanidyny za pomocą cyklicznych nitroamin. Prawdopodobna jest eliminacja NC z prochów kompozytowych typu LOVA. Jedynie stałe heterogeniczne paliwa rakietowe na bazie kauczuków syntetycznych oraz chloranu(VII) amonu, jako utleniacza, zostały uniezależnione od NC.
Rocznik
Tom
Strony
5--16
Opis fizyczny
Bibliogr. 39 poz., rys., tab.
Twórcy
  • Chemistry Institute, Military University of Technology, 2 gen. S. Kaliskiego Street, 00 – 908 Warsaw, Poland
Bibliografia
  • [1] Braconnot H. De la transformation de plusiers substances vegetales en un principe nouveaux (xyloidine). (in French) Ann. Chim. Phys. 1833, 52: 290-294.
  • [2] Chevalier B. Smokeless Powder. [in:] James C.R. Ed. The ABCs of Reloading: The Definitive Guide for Novice to Expert. 9th ed., Gun Digest Books, 2011.
  • [3] Moorehead W. Characterization of Smokeless Powders. [in:] Blackledge R.D. Ed. Forensic Analysis on the Cutting Edge: New Methods for Trace Evidence Analysis. John Wiley & Sons, Inc., 2007, pp. 241-268.
  • [4] Hopler R.B. The History, Development, and Characteristics of Explosives and Propellants. [in:] Beveridge A. Ed. Forensic Investigation of Explosions. London, Taylor & Francis Ltd., 1998. pp. 1-12.
  • [5] Medard L. The scientific work of Paul Vieille (1854-1934). Revue d’Histoire des Sciences 1994, 47(3):381-404.
  • [6] Perrson P., Holmberg R., Lee J. Rock Blasting and Explosives Engineering. CRC Press, 1993.
  • [7] Gropman A. The Big L: American Logistics in World War II. National Defense University, Washington, 1997.
  • [8] Defence Technical Information Center (DTIC), Doc. AD 139462, 1957.
  • [9] Frankel M., Grant L., Flanagan J. Historical Development of GAP. Proc. ASME, SAE and ASEE 25th Joint Propulsion Conf., Monterey, California, 1989.
  • [10] Agrawal J.P. High Energy Materials. Wiley-VCH, Weinheim, 2010.
  • [11] Ang H., Pisharath S. Energetic Polymers. Wiley-VCH, Weinheim, 2012.
  • [12] Carignan Y.P., Bobinski J. Cellulose Nitrate-Acetate Mixed Esters. Technical Report no. 3105, Picatinny Arsenal, 1964.
  • [13] Manning T., Wyckoff J., Adam C., Rozumov E., Klingaman K., Panchal V., Laquidara J., Fair M., Bolognini J., Luhmann K., Velarde S., Knott C., Piraino S.M., Boyd K. Formulation Development and Characterization of Cellulose Acetate Nitrate Based Propellants for Improved Insensitive Munitions Properties. Def. Technol. 2014, 10(2): 92-100.
  • [14] Maksimowski P., Grzegorczyk A., Cieślak K., Gołofit T., Chmielarek M., Tomaszewski W., Pawłowski W. γ-Cyclodextrin Nitrate/CL-20 Complex: Preparation and Properties. Propellants Explos. Pyrotech. 2019, 44(2) 207-216.
  • [15] Maksimowski P., Rumiankowski T. Properties of the Gamma-Cyclodextrin/CL-20 System. Cent. Eur. J. Energ. Mater. 2016, 13(1): 217-229.
  • [16] Consaga J., Gill R. Synthesis and Use of Cyclodextrin Nitrate. Proc. 29th ICT Conf., Karlsruhe, 1998, 5/1-5/5.
  • [17] Ellern H. Military and Civilian Pyrotechnics. Chemical Publishing Company, New York, 1968.
  • [18] Christo F.C. Thermochemistry and Kinetics Models for Magnesium/Teflon/Viton Pyrotechnic Compositions. Report DSTO-TR-0938, Melbourne, Australia, 1999
  • [19] Yang Y., Wang S., Sun Z., Dlott D. Near-Infra Red Laser Ablation of PTFE Sensitized by Nanoenergetic Materials. Appl. Phys. Lett. 2004, 85(9): 1493-1495.
  • [20] Brown G.W., Tencate J.N., Deluca R., Rae P.J., Todd S.N. Dynamic and Quasi-static Measurement of PBXN-5 and Comp B Explosives. Proc. SEM Annual Conf., Albuquerque, New Mexico, USA, 2009.
  • [21] Dattelbaum D.M., Robbins D.L., Sheffield S.A., Orler E.B., Gustavsen R.L., Alcon R.R., Lloyd J.M., Chavez P.J. Quasi-static and Shock Compressive Response of Fluorinated Polymers: Kel-F800. APS Conf. Proc. 2006, 845: 69-72.
  • [22] DePierro S., Hoffman D. Formulation and Characterization of LX-17-2 from New FK-800 Binder and WA, ATK, BAE TATBs. Report LLNL-TR-416360, 2009.
  • [23] Archibald T., Manser G., Immoos J. Difluoroamino Oxetanes and Polymers Formed there Form to Use in Energetic Formulations. Patent US 5420311, 1995.
  • [24] Teipel U. Energatic Materials, Particle Processing and Characterization. Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
  • [25] Brown L.G. High Energy Gun Propellants. Patent US 6241833, 2001.
  • [26] Sanghavi R.R., Khire V.H., Chakraborthy T.K., Singh A. Studies of RDX Influence on Performance Increase of Triple Based Propellants. Propellants Explos. Pyrotech. 2006, 31(4): 318-322.
  • [27] Shachar E., Gutman A., Goldberg M., Gali S., Welner S. Surveillance Tests of a New LOVA Gun Propellant. Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symp., Bristol, UK, 2006.
  • [28] Lieb R.J., Heimerl J.M. Characteristics of JAX Gun Propellant. ARL Technical Report ARL-TR-465, Aberden Providing Ground, USA, 1994.
  • [29] Hunley J.D. History of Solid Propellant Rocketry. What We Do and Do not Know. Proc. 35th AIAA/SAE/ASME Joint Propulsion Conference and Exhibit, Los Angeles, California. 1999.
  • [30] Pillai A.G.S., Joshi M.M., Barve A.M., Velapure S.P., Karir J.S. Cellulose Acetate Binder-Based LOVA Gun Propellant for Tank Guns. Def. Sci. J. 1999, 49(2): 141-149.
  • [31] Leveritt C.S., Conroy P.J., Johnson A.W. Relative Erosivity of Nitramine Gun Propellants with Thermoplastic/Elastomer Binder Systems. Proc. 10th U.S. Army Gun Dynamics Symposium, ADP012470, Austin, USA, 2001, pp. 258-263.
  • [32] Vogelsanger B., Andres H., Schadeli U., Huber A., Skriver A., Ryf K. Tomorrow’s LOVA Propellants – Polymer-Bonded or Nitrocellulose-Based? Proc. 35th ICT Conf., Karlsruhe, 2004, 7/1-7/15.
  • [33] Barrington L.M. Full Scale Insensitive Munitions Testing of the RAN 5’’/54 Cartridge Case. Report DSTOTR-0097, 1994.
  • [34] Pillai A.G.S., Sanghavi R.R., Dayanandan C.R., Joshi M.M., Velapure S.P., Singh A. Studies on RDX Particle Size in LOVA Gun Propellant Formulations. Propellants Explos. Pyrotech. 2001, 26: 226-228.
  • [35] Petre C.F., Paquet F., Nicole C., Brochu S. Optimization of the Mechanical and Combustion Properties of a New Green and Insensitive Gun Propellant Using Design of Experiments. Int. J. Energ. Mater. Chem.Propul. 2011, 10: 437-453.
  • [36] Hara M., Trzciński W.A., Cudziło S., Szala M., Chyłek Z., Surma Z. Thermochemical Properties, Ballistic Parameters and Sensitivity of New RDX-based Propellants. Cent. Eur. J. Energ. Mater. 2020, 17(2):223-238.
  • [37] Kimura E., Oyumi Y. Insensitive Munitions and Combustion Characteristics of BAMO/NMMO Propellants. J. Energ. Mater. 1996, 14: 201-215.
  • [38] Kawamoto A.M., Diniz M.F., Lúcia Lourenço V., Takahashi M.F.K., Keicher T., Krause H., Menke K., Kempa P.B. Synthesis and Characterization of GAP/BAMO Copolymers Applied at High Energetic Composite Propellants. J. Aerosp. Technol. Manag. 2010, 2: 307-322.
  • [39] Singh H., Khire V. Studies on Low Vulnerability Gun Propellants Based on Conventional Binders and Energetic Plasticizers. Int. J. Energ. Mater. Chem. Propul. 2008, 7: 187-192.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-f80a7199-897c-4fc9-8b18-b50ee56aa3f0
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.