W procesie przechowywania znaczący wpływ na prawidłowe zadziałanie ziarna paliwa rakietowego oraz całego silnika rakietowego mają zachodzące w nim reakcje chemiczne i procesy fizyczne, takie jak ubytek stabilizatora, migracja i parowanie nitrogliceryny, rozkład łańcuchów nitroglicerynowych i nitrocelulozowych itp. Właściwości termiczne i mechaniczne stałych materiałów rakietowych badano za pomocą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). Jest to skuteczna i bezpieczna technika, która umożliwia uzyskanie wielu informacji o badanej próbce w jednym cyklu pomiarowym. Szczególną uwagę zwrócono na wyznaczenie temperatury zeszklenia badanego paliwa rakietowego. Ponadto zastosowano różnicową kalorymetrię skaningową (DSC) i termograwimetrię (TG). Określono energię aktywacji. W obliczeniach kinetycznych zastosowano metody Kissingera i Ozawy. Średnią masę cząsteczkową nitrocelulozy i jej rozkład przed i po przyspieszonym starzeniu mierzono techniką chromatografii żelowej (GPC). Badania właściwości mechanicznych, termicznych i fizycznych paliwa rakietowego mogą pomóc w jego lepszym projektowaniu, w opracowywaniu bardziej wydajnych procesów produkcyjnych,w dostosowaniu poszczególnych etapów produkcji w celu ulepszenia właściwości produktu końcowego lub nawet mogą zostać wykorzystane do przeprojektowania całego procesu produkcji.
EN
Chemical reactions and physical processes such as stabilizer depletion, migration and evaporation of nitroglycerine, decomposition of nitroglycerine and nitrocellulose chains, etc. have a significant impact on the proper reaction of rocket propellant grains and operation of rocket motors over the storage time. Thermal and mechanical properties of solid rocket propellants were studied with the use of Dynamic Mechanical Analysis (DMA) method. It is an effective and safe technique providing information about the sample in a single run. Special attention was paid to determination of glass transition temperature of tested rocket propellant. Moreover the differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG) were used. Energy of activation was determined. Kissinger and Ozawa methods were applied in kinetic calculations. The average molecular weights of nitrocellulose and its distribution before and after acceler-ated ageing were measured with the gel permeation chromatography technique (GPC). Studies of mechanical, thermal and physical properties can help to improve rocket propellant designing process and to redesign or develop more efficient manu-facturing processes for tailoring final product properties.
Znaczący wpływ na prawidłowe działanie silnika rakietowego mają właściwości termiczno-mechaniczne zastosowanego w nim paliwa rakietowego. Stąd też ważne jest opracowanie obszernej charakterystyki danego paliwa w funkcji czasu i temperatury w celu oceny jego zachowania w różnych warunkach eksploatacji. W ramach niniejszej pracy przeprowadzono badania wpływu procesu starzenia na właściwości termiczno-mechaniczne homogenicznego paliwa rakietowego. Wybrane paliwo rakietowe poddano przyspieszonemu starzeniu w warunkach określonych w dokumencie AOP-48, a następnie wyznaczano jego parametry termiczne i mechaniczne (m.in. temperaturę zeszklenia, temperaturę rozkładu). Starzenie miotających materiałów wybuchowych powoduje ubytek stabilizatora, który ma wpływ na właściwości termiczno-mechaniczne paliwa, dlatego wykonano również oznaczania ilości efektywnego stabilizatora i jego ubytku stosując chromatografię cieczową HPLC. Do badania właściwości termicznych zastosowano różnicową kalorymetrię skaningową (DSC). Analizy termiczne prowadzono zgodnie ze STANAG 4515. Badania właściwości mechanicznych przeprowadzano za pomocą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) w oparciu o porozumienie STANAG 4540.
EN
Proper operation of rocket motor depends significantly on thermo-mechanical properties of propellant used. For this reason it is important that characteristics of a particular propellant versus the time and temperature pass a thorough investigation to assess its operation at different conditions. The paper illustrates investigations of ageing process influencing thermo-mechanical properties of homogeneous rocket propellant. A selected type of rocket propellant was subjected to accelerated ageing in conditions specified in AOP-48 document to establish in the next step its thermal and mechanical characteristics (between all the temperature of glass transition and decomposition). The ageing of propelling explosives causes the reduction of stabiliser content deciding about thermo-mechanical properties of propellant and for that the percentage of effective stabiliser and its loss were identified by liquid chromatography HPLC. Thermal properties were investigated by differential scanning calorimetry. Thermal analyses were carried out according to STANAG 4515. Mechanical characteristics were tested by dynamic mechanical analysis (DMA) in line with STANAG 4540.
Zmiany własnościowe, zmiany technologiczne, nieopłacalność produkcji i inne przyczyny wymuszają likwidację produkcji materiałów wybuchowych w poszczególnych Zakładach Chemicznych. W niektórych zakładach zmiany te wprowadzane są w sposób kontrolowany, w innych w sposób chaotyczny, bez kontroli i zachowania odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa. Często obiekty, w których wcześniej prowadzona była produkcja specjalna mająca na celu otrzymywanie materiałów wybuchowych lub kompozycji wybuchowych, zmieniają swoje przeznaczenie i są remontowane bez wcześniejszego ich oczyszczenia lub też po likwidacji produkcji pozostawione są bez należytego nadzoru. Prowadzi to do groźnych lub nawet śmiertelnych wypadków. Problematyka likwidacji produkcji specjalnej została omówiona w referacie na przykładach.
EN
Ownership changes, technological changes, unprofitable production and other causes enforce the liquidation of explosives production in individual chemical plants. In some plants changes occur in a controlled manner, whereas in others they occur in a chaotic way without an adequate control of safety. Frequently, facilities used previously for the production of explosives or explosive compositions, change their use and are renovated without prior cleaning or following production liquidation they are left without appropriate supervision. This leads to serious or even fatal accidents. The problem of ceasing special production is discussed in this paper using examples.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano zasady klasyfikacji materiałów i przedmiotów wybuchowych. Przedstawione zostały kryteria obowiązujące podczas przeprowadzania procedury klasyfikacyjnej środków bojowych będących na wyposażeniu Sił Zbrojnych RP celem wydania certyfikatu klasyfikacyjnego ADR. W rozważaniach uwzględniono wyroby niebezpiecznie, które zawierają kruszące, miotające materiały wybuchowe oraz mieszaniny pirotechniczne.
EN
The article describes the rules of classification of dangerous materials and products. There was presented the applicable criteria for carrying out the classification procedure of ammunitions which Polish Armed Forces are equipped with, which procedures are needed to issue an ADR certificate. In the considerations there were included dangerous products which contain secondary high explosives, propellants and pyrotechnic compositions.
The article presents methods for the evaluation and testing of munitions of military origin carried out at the investigative stage in the Research and Testing Department of Explosive Ordnance of the Military Institute of Armament Technology (MIAT) in Zielonka. MIAT, due to the profile of activity, qualified personnel and laboratory facilities often receives orders for ammunition expertise, including military origin ammunition of the various services responsible for State security. The article cited laws related to illegal possession of ammunition and explosives, defined the concept of preparatory proceedings and expertise and provided the definitions of ammunition and explosives. The article describes the differences in expertise carried out on ammunition in police laboratories and in MIAT. Further-more, it provides a diagram with stages of MIAT expertise on military origin ammunition. On the basis of the specified proceedings, answers are obtained to the questions. Test methods have been described on the basis of faulty examples of executed expertise. For law enforcement authorities the results provide knowledge, as to the validity of charges relating to offenses.
W artykule przedstawiono wybrane przypadki zastosowania nowoczesnych metod analizy fizykochemicznej (metodę chromatograficzną HPLC oraz termiczną DSC) w badaniach amunicji, w sytuacjach wymagających uzyskania danych identyfikacyjnych substancji nieznanego pochodzenia w krótkim czasie. Artykuł jest kontynuacją badań realizowanych w Zakładzie Badań Materiałów Wybuchowych przedstawionych w pracy „Szczególne przypadki wad materiałów wybuchowych”.
EN
The paper presents selected cases of using modern physicochemical analysis methods (HPLC chromatography and thermal DSC methods) for testing ammunition when the identification data of material with unknown origin is required in a short period of time. The following paper is a continuation of the work conducted in Research and Testing Department of High Explosives presented in publication “Particular cases of explosive material defects”.
W wyniku pracy otrzymano, jak również wstępnie scharakteryzowano, cztery kompozycje wybuchowe, które mogą zostać użyte w procesie elaboracji elementów środków bojowych metodą zalewania. Podstawowymi kruszącymi materiałami wybuchowymi (KMW) stosowanymi w postaci drobnokrystalicznej w badanych kompozycjach były: heksogen (RDX) oktogen (HMX), pentryt (PETN), zaś substancją wielkocząsteczkową - żywica poliestrowa, która nadawała lejność kompozycji przed jej sieciowaniem. Zbadano proces topnienia i rozkładu termicznego czystych KMW oraz kompozycji wybuchowych przygotowanych na ich bazie za pomocą analizy termicznej obejmującej różnicową kalorymetrię skaningową (DSC) i analizę termograwimetryczną (TGA) w opcji TG i DTG, a także określono kształt i wielkości kryształów KMW za pomocą mikroskopu optycznego. W pracy przedstawiono również wyniki pomiarów wrażliwości wytypowanych kompozycji na uderzenie, tarcie i działanie strumienia kumulacyjnego. Ponadto określono prędkości i ciśnienia detonacji oraz średnice krytyczne wybranych ładunków bazujących na krystalicznych materiałach wybuchowych i żywicy poliestrowej.
EN
In the frame of works described in this paper, there were obtained and preliminary characterized explosive compositions able to be inserted into munitions by casting. Crystalline high explosives (HEs) used in the tested compositions were hexogene (RDX), octogene (HMX) and penthrite (PETN), and as the binder the polyester resin was used. This resin in its prepolimer form, gave castability of the tested compositions prior their crosslinking. There were investigated melting and thermal decomposition of both pure HEs and prepared compositions by means of thermal analysis techniques including differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) operating in TG and TGA modes. There were also determined shapes and sizes of HEs crystals in optical microscope. Test results on sensitivity of selected compositions to mechanical impact, friction and to action of shaped charge jet (SCJ) were presented as well. Due to detonation tests there were determined velocity of detonation (VD), pressure detonation (PD) and critical diameters of explosive charges based on HEs and polyester resin.
W pracy, na podstawie przeprowadzonych pomiarów ciśnienia wewnątrz rury w trakcie spalania masy napędowej i przyspieszania ładunku efektowego, dokonano oceny naprężeń obwodowych, powstających w ściance rury i decydujących o jej wytrzymałości. Zbadano typowe układy napędzania (moździerze pirotechniczne), stosowane w praktyce, wykonane z rur z wielowarstwowego polietylenu wysokociśnieniowego o średnicach 4", 5" i 6". Uzyskane wyniki pokazują, iż maksymalne naprężenia obwodowe nie przekraczają 20% granicy wytrzymałości materiału rury dla typowych mas ładunków napędowego i efektowego oraz zwiększają się proporcjonalnie wraz ze zwiększeniem masy ładunku napędowego.
EN
In the experimental work there were made estimations of the hoop stress during the propulsive mass burning and acceleration of the effect charge which is observed in the tube wall and determining its strength. There were tested typical propulsion systems (pyrotechnic mortars) used in practice which are made from 4", 5" i 6" diameters multilayer polyethylene tubes. Obtained results are show that maximum hoop stresses do not exceed 20% of strength limit of tube material dedicated to typical propulsive and effect charges and they increase with increasing propulsive charge weight.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.