[Назад...]         [Содержание]         [Далее...]

2.3. НИТРАМИННЫЕ ТОПЛИВА

    Для повышения энергетических характеристик топлива с пониженным содержанием дымовых частиц в продуктах сгорания в последнее время созданы ТРТ на основе нитраминов. Наиболее часто в рецептурах ТРТ используются два соединения: циклотриэтилентринитрамин (ЦТЭТН) и циклотетраметилентетранитрамин (ЦТМТН) (рис. 12) (Кроме ЦТЭТН и ЦТМТН (октогена) в рецептурах ТРТ широко применяется циклотриметилентринитрамин (гексоген)-см., например. Ракетные топлива/под ред. Я. М. Паушкина и А. 3. Чулкова.-М.: Машиностроение, 1975, с. 188.- Прим. ред. ). Нитраминные топлива содержат до 85% нитраминов со связующими на основе полибутадиенов с концевыми гидроксильными группами или полиуретанов; кроме того, в их состав могут входить стабилизаторы. При горении таких ТРТ "первичный дым" не образуется, а "вторичный дым" (образующийся в присутствии водяного пара) появляется лишь при низких температурах окружающей среды (ниже -30oС).

Рис. 12. Нитрамины

    В работе [11] дан исчерпывающий обзор термических характеристик ЦТЭТН и ЦТМТН, включающий физические свойства, особенности разложения, воспламенения и самовозгорания этих соединений. Обсуждаются возможные механизмы реакций на основе результатов испытаний в ударных трубах, экспериментальных исследований воспламенения зарядов ТРТ и зависимости скоростей горения от давления и начальной температуры в широком диапазоне значений этих параметров.

    Обзор [47] посвящен термохимии нитраминных топлив и включает анализ исследований их воспламенения и горения. Рассмотрены закономерности разложения топлив и кинетика реакций горения. Подчеркивается недостаток экспериментальных данных для этих процессов. Тем не менее на основе имеющихся сведений о нитраминных ТРТ можно сделать следующие выводы по их физико-химическим свойствам.

    Процессы горения нитраминных ТРТ и ТРТ на основе ПХА существенно различаются. Как монотопливо ЦТМТН горит при значительно более высокой температуре, чем ПХА (3200 К по сравнению с 1400 К), и имеет более высокую скорость горения.

    Для топлив со связующим ситуация иная: температура адиабатического горения смесевых твердых топлив на основе ПХА обычно составляет 2500-3000 К, тогда как для нитраминных топлив-всего лишь 1800-2000 К. Скорость горения таких ТРТ приблизительно в 3 раза ниже, чем у монотоплива, и находится в пределах от 1 до 4 мм/с, причем мала и температурная чувствительность скорости горения (коэффициент составляет около 0,2% на 1 К). Отличие, по-видимому, обусловлено тем, что температуры плавления указанных нитраминов значительно выше, чем у ПХА, а по содержанию кислорода они более или менее сбалансированы (ПХА обогащен кислородом) ( Кислородным балансом называют процентное содержание кислорода в компоненте ТРТ по отношению к его стехиометрическому количеству, необходимому для окисления горючих элементов компонента. - Прим. перев. ). Следовательно, в составе нитраминных топлив содержится больше горючего, чем в топливах на основе ПХА. Интересно отметить, что, хотя по нитраминным ТРТ опубликовано множество работ, содержащих численные значения скоростей горения, в открытых публикациях имеются лишь относительные данные по их удельному импульсу. О том, что нитраминные топлива применяются на практике, свидетельствует публикация в декабрьском номере журнала Aeronautics and Astronautics за 1983 г. (с. 96), где есть упоминание о новом двухрежимном РДТТ для ракеты "Стандард".


[Назад...]         [Содержание]         [Далее...]