Международный научный комитет


© ОАО «Федеральный научно-производственный центр «Алтай», 2014



бет2/10
Дата29.04.2016
өлшемі10.4 Mb.
#93916
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

© ОАО «Федеральный научно-производственный центр «Алтай», 2014

© Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, 2014

© Администрация г. Бийска – наукограда РФ, 2014


© FSUE «Federal Research & Production Center «ALTAI», 2014

© Institute for Problems of Chemical Energetic Technologies SB RAS, 2014

© Administration of Biysk – Naukograd RF, 2014



Уважаемые коллеги!
Международная конференция HEMs-2014 организована Федеральным научно-производственным центром «Алтай» и Институтом проблем химико-энергетических технологий СО РАН при поддержке Администрации г. Бийска – наукограда РФ, Союза промышленников Алтайского края и Центра научно-технического сотрудничества.

Её тематика охватывает проблемы гражданского применения высокоэнергетических материалов и антитеррористической деятельности, современное состояние и перспективы развития следующих направлений:

проектирование высокоэнергетических материалов, их характеристики, диагностика, горение;

демилитаризация/утилизация/экология энергетических систем;

ракетные двигатели для космических систем, газогенераторы;

нанонаука и нанотехнологии (в том числе в медицине и фармацевтике);

высокоэнергетические материалы для антитеррористических целей;

химические субстанции двойного назначения и медико-биологические материалы.

Данный форум предоставляет прекрасную возможность для делового общения между разработчиками и производителями, поставщиками и потребителями наукоемкой продукции военного и гражданского назначения.

От имени Международного научного и рабочего организационного комитетов мы рады приветствовать Вас на Алтае, желаем всем плодотворной работы и надеемся, что эта конференция принесет значительную пользу для укрепления сотрудничества ее участников и установления прямых научных контактов!



А.С. Жарков,

председатель Международного научного комитета,

член-корреспондент РАН
А.В. Литвинов,

председатель рабочего оргкомитета,

канд. техн. наук

Dear Colleagues!
The International Workshop HEMs-2014 is organized by Federal Research and Production Center «ALTAI» and Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies SB RAS, under support of Administration of Biysk-Naukograd RF, Altai Union of Manufacturers and Center of Scientific and Technical Cooperation.

The subject area of the Workshop includes civil application of high-energy materials and antiterrorist activities, modern state and perspectives of the following directions:

high-energy materials engineering, their characteristics, diagnostics and burning;

demilitarization/utilization/energy systems ecology;

rocket engines for space system, gas generators;

nanoscience and nanotechnologies (including medicine and pharmaceutics);

high-energy materials for antiterrorism;

double-purpose chemical substances and medical-biological materials.

This forum is a great ability for business meetings for designers and producers, suppliers and consumers of science intensive products of military and civil purpose.

On behalf of International scientific and organization committees we are glad to meet you in Altay. We wish all of you fruitful work and we hope that this Workshop will bring considerable benefit for consolidation of cooperation as well as making direct scientific contacts!


A.S. Zharkov

Chairman of International Scientific Committee,

Corresponding member of RAS
A.V. Litvinov,

Chairman of Organization Committee, Dr.


I. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ,

ДИАГНОСТИКА, ГОРЕНИЕ И ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ

АНТИТЕРРОРИСТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ

I. DEVELOPMENT OF HIGH ENERGY MATERIALS, THEIR PROPERTIES, DIAGNOSTICS,

COMBUSTION AND HIGH ENERGY MATERIALS FOR ANTITERRORISTIC PURPOSES

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОВМЕСТИМОСТИ И ИНТЕГРАЦИИ АСУТП

И АСУП ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ

А.В. Литвинов, Л.С. Звольский, Д.Г. Абрамов, А.В. Кодолов



ОАО «Федеральный научно-производственный центр «Алтай», г. Бийск, Россия
К основным функциям современных автоматизированных систем управления предприятием (АСУП) можно отнести следующие: анализ и моделирование, планирование, управление, контроль, проектирование и разработку, информационное обеспечение, логистику, сервисные функции.

Часть этих функций присутствовала ещё в первых вариантах АСУП в 70-е годы XX века, где наиболее серьёзное внимание уделялось среднесрочному и оперативному планированию, вследствие того подобный акцент  одна из важнейших составляющих процесса управления производством.

В настоящее время на смену устаревшим стандартам систем планирования классов MRP (Material Requirements Planning) и MRP-II (Manufacturing Resource Planning) пришли системы нового поколения  ERP (Enterprise Resource Planning), APS (Advanced Planning & Scheduling Systems) и MES (Manufacturing Execution Systems).

Анализ имеющихся систем показал, что для ОАО «ФНПЦ «Алтай» с его структурой наиболее приемлемы производства MES.

Регламентированный состав функций MES:

1) контроль состояния и распределение ресурсов;

2) оперативное/детальное планирование;

3) диспетчеризация производства;

4) управление документами;

5) сбор и хранение данных;

6) управление персоналом;

7) управление качеством продукции;

8) управление производственными процессами;

9) управление техобслуживанием и ремонтом;

10) отслеживание истории продукта;

11) анализ производительности.

Основные функции MES из перечисленных выше – оперативно-календарное (детальное) планирование и диспетчеризация производственных процессов в цехе. Именно они определяют MES как систему оперативного характера, нацеленную на формирование расписаний работы оборудования и оперативное управление производственными процессами в цехе.

Очень часто MES имеют средства интеграции с автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП). Основная задача интеграции  консолидация данных с различных АСУТП, участвующих в производстве, в одном месте и последующая выборка информации для анализа и принятия управленческих решений.

Используемые в ФНПЦ «Алтай» АСУТП разработаны без учёта их дальнейшей интеграции в MES. В связи с этим необходимы доработки существующих АСУТП и разработка механизмов консолидации данных.

В настоящий момент в ОАО «ФНПЦ «Алтай» ведётся разработка MES и сопутствующих компонентов для управления производством изделий на основе высокоэнергетических материалов.



DEVELOPMENT OF METHODS FOR COMPATIBILITY AND INTEGRATION OF ATPCS AND APCS WHEN PRODUCING THE PRODUCTS BASED ON HIGH-ENERGY MATERIALS

A.V. Litvinov, L.S. Zvolskiy, D.G. Abramov, A.V. Kodolov



JSC Federal Research&Production Center «ALTAI», Biysk, Russia
The analysis of modern enterprise from the point of view of prospects and problems allows concluding that the main tasks, besides the traditional ones, connecting with re-equipment, modernization and quality improvement, are related to the quick response and optimal decision-making.

The modern automated production control system (APCS) includes the following: analysis and simulation, planning, management, control, engineering and development, infoware, logistics, service.

Some of these functions, mainly connected with the planning, were determined in the first variants of APCS in 70-th., where much attention was paid to the functions of medium-term and operative planning. It means that the work schedule, taking into consideration financial and engineering limits, is one of the most important parts of enterprise control process.

Nowadays, instead of out-of-date standards of planning systems like MRP (Material Requirements Planning) and MRP-II (Manufacturing Resource Planning), new generation systems have come — ERP (Enterprise Resource Planning), APS (Advanced Planning & Scheduling Systems) and MES (Manufacturing Execution Systems).

After analyzing the current systems, MES was determined as the most acceptable one for JSC FR&PC «ALTAI».

The regulated structure of MES functions is the following:

1) State control and facilities assignment;
2) Operative/detailed planning;

3) Process control;

4) Document management;

5) Data collection and storage;

6) Personnel management;

7) Product quality control;

8) Industrial process control;

9) Maintenance control;

10) Product history tracking;

11) Performance analysis.

The main functions of MES from the mentioned above are the following: operative schedule planning (detailed planning) and process control at shop. These very two functions define the MES-system as an operative system, aimed at the formation of work schedule and operative control of processes at shop.

Very often MES is related to the automated technological production control system (ATPCS). The main task of integration is the consolidation of data from different ATPCS, operating during the process, in one place and, further information retrieval for analysis and decision-making.

ATPCS, used at JSC FRPC «ALTAI», are developed without MES integration. So, the improvement of current ATPCS and the development of data consolidation methods are necessary.

Nowadays, at JSC FR&PC «ALTAI» the working on MES and attendant components for controlling the production of products, based on high-energy material, is conducted.





СОВРЕМЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРИМЕНЕНИЙ

Х. Сингх


DRDO, г. Пуна, Индия
В настоящее время взрывчатые вещества (ВВ) широко используются в народном хозяйстве, однако они не обладают такой эффективностью, как ВВ для военных целей, но зато они гораздо дешевле и их массовое производство требует меньших капиталовложений.

Такие ВВ, как ТЭН, ТНТ, гексоген; инициирующие ВВ (азид и стифнат свинца, нитрат гидразина никеля и т.д.) используются как в гражданских, так и в военных целях.

К наиболее распространенным во всем мире промышленным ВВ относятся: АСДТ, водонаполненные и эмульсионные ВВ, а также ВВ на основе нитроглицерина (динамиты). АСДТ с гранулированной аммиачной селитрой имеет лучшие показатели, чем с обычной. Существует множество различных комбинаций при составлении рецептур водонаполненных ВВ для различных применений, где основными компонентами являются окислители (аммиачная и натриевая селитра, нитроцеллюлоза), а также связующие включающие в себя нитроцеллюлозу и гуаровую камедь, а также водорастворимые полимеры типа ПВА с добавками (Al).

Проблемы, связанные с применением водонаполненных ВВ, были решены за счет разработки мощных эмульсионных ВВ, где как окислители, так и горючие тесно контактируют в матрице. Эмульсионные ВВ обладают более длительным сроком хранения и лучшими характеристиками, чем водонаполненные. Они удовлетворительно работают даже в обводненных шахтах. Сегодня эмульсионные ВВ с плотностью 1,3 г/см3 и скоростью детонации более 6000 м/с используются в специальных случаях. ТЭН применяется в промежуточных детонаторах в пентолите, а также во взрывателях. В Индии 70 компаний производят около 650000 т водонаполненных и эмульсионных ВВ для удовлетворения запросов промышленности (в основном угледобывающей). Ежегодно выпуск промышленных ВВ увеличивается на 10 % и имеет очень хорошие перспективы на будущее. Кроме того, для повышения энергетики промышленных ВВ и снижения финансовых затрат предпринимаются попытки использования отходов ВВ для военных целей.

Однако несмотря на громадные успехи в области создания промышленных ВВ, существует ряд нерешенных задач: прежде всего в части использования электродетонаторов в целях лучшего потребления энергии; оптимизации технологических фаз процесса эмульгирования; уменьшения содержания воды в эмульсионных ВВ, что может привести к увеличению их энергетики. Эмульсии  не последнее слово в области промышленных ВВ, и более совершенные ВВ, вероятно, появятся в будущем. Новые мощные термитные составы на основе наноокислителей и горючих нанометаллов разрабатываются в целях получения более высоких температур и работоспособности. Нанооксид молибдена и нанопятиокись йода в качестве окислителей представляют повышенный интерес. Таким образом, наноматериалы потенциально позволяют обеспечить существенный прогресс в области термитных составов. Помимо этого, требуется разработка термически устойчивые и безопасные по горючести составы ВВ для использования в шахтах. Таким образом, существует достаточно задач для проведения будущих НИР в области промышленных ВВ.


MODERN CIVIL EXPLOSIVES FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS

H. Singh



DRDO, Puna, India
Just as a creative force can be used for destructive purposes, a destructive force can also be tamed for construction purposes. Explosives have improved economy of many countries. Many engineering projects and space exploration would not have been possible without the use of explosives. Commercial explosives have been extensively used for mining, alloying of dissimilar metals, blasting work in civil engineering, tree plantation and boulder removal in agriculture, ore extraction, taming path of rivers, oil well shooting charges, making artificial diamonds from graphite etc. Explosive driven generators, canopy severance system and stage separation of space vehicles are other applications of explosives. However, civil explosives do not possess brisance or shattering power produced by military explosives. However, these are much cheaper and can be mass produced with less investments. Explosives like PETN, TNT, RDX, initiatory explosives like lead azide, lead styphnate, nickel hydrazinium nitrate etc have been used for both civil and military applications.

Among the most popular civil explosives produced and used all over the globe include AN-FO, dynamite, slurry and emulsion explosives. Prilled AN produces better AN-FO than normal AN. NG based explosives (dynamites) are highly suitable for industrial applications. There are very many permutations and combinations in formulating slurry explosives for different applications, where main ingredients are oxidizers like AN, SN, CN along with binders like guar gum, water soluble polymers like PVA and additives like Al. Limitations of slurry explosives have been taken care by developing powerful emulsion explosives, where both oxidizers and fuels are in close contact in the matrix. Emulsion explosives have much higher self-life and produce superior performance than slurry explosives and work satisfactorily even in watery mines. Today, emulsion explosives of 1.3 g/cc density with VOD of more than 6000 m/sec are available for special applications. PETN is used in boosters in Pentolite and is also used in DF (detonating fuses). Today, around 6,50,000 tons of slurry and emulsion explosives are being produced in India by 70 companies to meet industrial requirements. Maximum quantity of these explosives are used in coal mining. Globally, Civil explosive industry is increasing by 10 % every year and certainly has a bright future. Efforts are also on to use waste military explosives in commercial explosives to boost energy and reduce cost further.

However, in spite of tremendous progress in the field of civil explosives, a number of research challenges do exist, particularly use of electrical and electronic detonators for better utilization of energy. Mastering each stage of emulsifying process is another challenge. Reduction in water content of emulsion explosives may lead to higher energy emulsion explosives. Emulsions are not the final word in civil explosive sector and more powerful and superior explosives are likely to be reported in years to come. New powerful thermites based on Nano oxidizers and Nano metallic fuels are being developed to obtain higher temperatures and over all superior performance. In this area, Nano molybdenum oxide, Iodine penta oxide are reported to be very promising. Thus, thermites are getting huge face lift with the advent of Nano materials. Development of thermally stable civil explosive compositions to take care of mines, which are on fire during summer is another challenge. Thus, there are enough challenging R&D work in civil explosive sector to be performed in days to come.



ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОЙ ИЗ ХАРАКТЕРИСТИК СОСТАВА НА ОСНОВЕ CL-20

А.А. Шадрин, Н.Е. Дочилов, М.А. Чеканов



ОАО «Федеральный научно-производственный центр «Алтай», г. Бийск, Россия
Взрывчатые составы (ВС) широко используются в различных отраслях промышленности: в горно-рудной при вскрытии угольных пластов, месторождений полезных ископаемых; в строительстве при сооружении плотин и насыпей, прокладке авто- и железнодорожных магистралей, нефте- и газопроводов, водных каналов; спрямлении русел рек; в машиностроении и металлургии при штамповке, сварке и резании металлов, тушении пожаров, в сейсмической разведке. Иногда они применяются просто для создания зрительных эффектов (фейерверки, сигнальные ракеты).

Повысить эффективность действия изделий для гражданских нужд можно применением в них новых высокоэнергетических ВС, в том числе на основе CL-20, производство которого освоено в ОАО «ФНПЦ «Алтай». С 2012 г. его мощность составляет 10 т в год, а с 2016 г. она должна увеличиться до 2050 т в год.

В ОАО «ФНПЦ «Алтай» провели сравнительную экспериментальную оценку метательной способности нового высокоэнергетического состава на основе CL-20 и состава ОМА  наиболее мощного современного ВС (рисунок 1).



Рисунок 1 Схема проведения экспериментов: 1 – электродетонатор; 2 – шашка;

3 – стальная пластина; 4 – отсекатель; 5  рентгеновская пленка в кассетах; 6 – уловитель;

7 – рентгеноимпульсная установка
Исследовали прессованные смеси гексанитрогексаазаизовюрцитана (состав на основе CL-20) и октогена (состав ОМА) с органической добавкой (таблица 1).

Таблица 1  Состав композиций и их характеристики

Композиция

Параметры композиции

Содержание компонентов, % масс.

Плотность, кг/м3

Скорость детонации, м/с

Взрывчатое вещество

Органическое вещество

На основе CL-20

1960

9250

98,0

2,0

ОМА

1840

8840

97,7 

2,3

Метательная способность выражалась через скорость полета стальной пластины диаметром 30 мм и толщиной 2,5 мм, наклеенной на торец шашки цилиндрической формы с диаметром и высотой 50 мм. Скорость её полета (таблица 2) измеряли с помощью рентгеноимпульсной установки, обеспечивающей визуализацию состояния пластины на траектории (рисунок 2).




Рисунок 2 Рентгеновский снимок летящей пластины
Таблица 2 – Результаты экспериментов

Номер опыта

Экспериментальная

скорость пластины, м/с



Средняя экспериментальная скорость пластины, м/с

Состав на основе CL-20

1

2542

2600

2

2594

3

2607

4

2667

5

2555

Состав ОМА

6

2327

2360

7

2353

8

2379

9

2396

10

2341

Из таблицы 2 следует, что применение состава на основе CL-20 увеличивает скорость метания пластины на ~10 %.

В литературе имеется информация о сравнительной оценке метательной способности указанных выше составов по методике М-60 (таблица 3), в соответствии с которой относительная метательная способность определялась на базе полета 52 мм сравнением скоростей полета стальных пластин (толщиной 4 мм и массой 89 г), разогнанных продуктами взрыва этих составов. Проведенные исследования показали, что метательная способность состава на основе CL-20 выше на ~ 9 %, чем у состава ОМА.



Таблица 3  Характеристики составов

Состав

Характеристика

Плотность, кг/м3

Скорость детонации, м/с

На основе CL-20

2044

9280

ОМА

1880

8820

Таким образом, анализ данных, полученных при использовании указанной выше схемы (см. рисунок 1) и методики М-60, доказал, что они имеют удовлетворительную сходимость. Это подтверждает достоверность результатов экспериментальной оценки метательной способности состава на основе CL-20.



Вывод

Экспериментальная оценка показала, что метательная способность состава на основе CL-20 на ~10 % выше, чем у состава ОМА.



STUDIES ON ONE OF THE CHARACTERISTICS OF CL-20 BASED COMPOSITION

A.A. Shadrin, N.E. Dochilov, M.A. Chekanov



JSC Federal Research & Production Center «ALTAI», Biysk, Russia

Explosive compositions (EC), for example for civil application, are used for destruction or rending: in mining industry when opening coal seams or mineral deposits; in building when constructing dams and embankments, when laying motor- or railways, oil- or gas pipelines and water canals; in case of cutoff; in engineering industry and metallurgy when punching, welding and metalcutting, fire extinguishing, in seismic technology. Sometimes explosive compositions are used to make visual effects (fireworks, signal flares).

To use a new high-energy EC, including CL-20 based explosive is one of the ways to increase the efficiency of the products for civil application. This explosive production is developed at FR&PC «ALTAI». Since 2012 its capacity is 10 tons per year and by 2016 its capacity will increase up to 20–50 tons per year.

Comparative experimental assessment of the ability to accelerate of a new high-energy composition based on CL-20 explosive and OMA composition – the most powerful modern explosive was performed at FR&PC «ALTAI» (Figure 1).





Figure 1 Scheme of experiments: 1 – electro-detonator; 2 – charge of explosive; 3 – steel plate;

4 – cutoff; 5  X-Ray film in cartridges; 6 – collector; 7 – X-Ray pulse system


Pressed mixtures of hexanitrohexazawurtzitane (CL-20 based composition) and octogen (OMA composition) with organic additive were taken as objects for test (Table 1).
Table 1  Compositions and their characteristics

Composition

Parameters

Content, % mass.

Density, kg/m3

Velocity of detonation, m/sec

Explosive

Organic substance

Based on CL-20

1960

9250

98,0

2,0

ОМА

1840

8840

97,7 

2,3

The ability to accelerate was expressed through flight velocity of the plate with diameter 30 mm and thickness 2.5 mm, stuck onto the end of cylindrical form explosive charge with 50 mm diameter and height. Its velocity was measured by means of X-Ray pulse system, providing visualization of plate status on the trajectory (Figure 2).





____________________________________

Figure 2 Radio graph of the flying plate

____________________________________

The data from Table 2 show that the usage of composition on the basis of CL-20 increases the velocity of the ability to accelerate of the plate up to ~10 %.

Table 2 – Experimental results

Test No

Experimental velocity of the plate, m/sec

Average experimental velocity

of the plate, m/sec



CL-20 based composition

1

2542

2600

2

2594

3

2607

4

2667

5

2555

ОМА composition

6

2327

2360

7

2353

8

2379

9

2396

10

2341

In literature there is some information about comparative assessment of the ability to accelerate of the above mentioned compositions in accordance with М-60 method (Table 3). These data demonstrate that relative ability to accelerate was defined by the comparing of flight velocities of steel plates (thickness 4 mm and mass 89 g) on the basis of 52 mm flight, dispersed by explosion products of these compositions.



Table 3  Compositions characteristics

Composition

Characteristics

Density, kg/m3

Velocity of detonation, m/sec

Based on CL-20

2044

9280

ОМА

1880

8820

The performed studies showed that the ability to accelerate of CL-20 based composition is ~ 9 % higher than OMA one has.

Thus, the data analysis, obtained when using the above described scheme (see Figure 1) and M-60 method proved that they have acceptable convergence. This confirms the reliability of experimental assessment of the ability to accelerate of CL-20 based composition.

Conclusion

The analysis of experimental data on the assessment of the ability to accelerate of CL-20 based composition, obtained at FR&PC «ALTAI» where OMA composition was used as a reference standard, shown that the ability to accelerate of CL-20 based composition is ~10 % higher than OMA one has.





Влияние добавок порошка бора, титана, железа, циркония на зажигание и горение алюминизированных твердых топлив

А.Г. Коротких1, 2, В.А. Архипов2, О.Г. Глотов3, А.Б. Кискин3, С.А. Янковский1



1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет,

г. Томск, Россия

2 НИИ прикладной математики и механики Томского государственного университета,

г. Томск, Россия

3 Институт химической кинетики и горения СО РАН, г. Новосибирск, Россия
В работе представлены основные характеристики зажигания и горения алюминизированных твердых топлив (ТТ) на основе перхлората аммония и бутадиенового каучука, содержащих микроразмерный порошок алюминия АСД-4 или нанопорошок Alex. В качестве металлической добавки рассматривались порошки бора, титана, железа и циркония в количестве 2 % масс.

Исследуемые составы ТТ зажигали в воздухе при нормальных условиях с помощью СО2-лазера непрерывного действия. Время задержки зажигания ТТ определяли по сигналам двух фотодиодов, один из которых при открытии затвора включал развертку запоминающего осциллографа, второй регистрировал появление пламени образца ТТ [1]. Величину единичного импульса в период прогрева, зажигания и горения образца ТТ определяли с помощью методики [2], основанной на измерении реактивной силы продуктов газификации, оттекающих от горящей поверхности образца ТТ.

Скорость горения ТТ в азоте находили по времени горения образца заданной высоты в бомбе постоянного давления с возможностью отбора проб конденсированных продуктов сгорания. Проведен анализ дисперсности и химического содержания продуктов сгорания.

Результаты исследования характеристик зажигания ТТ показали, что частичная замена Alex на УДП железа и бора в составе ТТ приводит к уменьшению времени задержки зажигания в 1,3–1,5 раза в диапазоне плотности потока излучения 58…85 Вт/см2 за счет каталитического эффекта термического разложения перхлората аммония при температурах реакционного слоя до 380 С и увеличения градиента температуры в прогретом слое ТТ. Время задержки газификации образца ТТ, содержащего Alex, значительно меньше, чем время задержки зажигания вследствие быстрого прогрева реакционного слоя образца и выхода продуктов газификации окислителя и горючего-связующего с поверхности образца. Для образцов ТТ, содержащих смесь порошков Alex+B, Alex+Fe, Alex+Ti, времена задержки газификации и зажигания равны. При этом импульс реактивной силы образцов ТТ с Alex+B и Alex+Fe возрастает в 1,1–1,4 раза, для образца с Alex+Ti снижается в 2,4 раза в процессе стационарного горения.



Список литературы

1. Arkhipov V.A., Korotkikh A.G. The influence of aluminum powder dispersity on composite solid propellants ignitability by laser radiation // Combustion and Flame.  2012.  Iss. 159.  P. 409–415.

2. Пат. № 2494394 (РФ). Способ определения единичного импульса твердого топлива. / В.А. Архипов, В.Е. Зарко, А.Б. Кискин  и др.; по классу МПК G01N 33/22; Заявл. 26.12.2011; Опубл. 27.09.2013. – Бюл. № 27.
INFLUENCE OF boron, titanium, iron, zirconium powder on ignition and combustion of aluminized solid propellants

A.G. Korotkikh 1, 2, V.A. Arkhipov 2, O.G. Glotov 3, A.B. Kiskin 3, S.A. Yankovskiy 1



1 Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia

2 Research Institute of Applied Mathematics and Mechanics of Tomsk State University,

Tomsk, Russia

3 Institute of Chemical Kinetics and Combustion SB RAS, Novosibirsk, Russia
The paper presents the main characteristics of ignition and combustion of the aluminized solid propellants (SPs) based on ammonium perchlorate and butadiene rubber containing micron-sized aluminum powder ASD-4 or nanopowder Alex. As the metal additives is considered powders of boron, titanium, zirconium and iron, the contents of which was 2 wt. %.

The ignition of the SP investigated compositions was carried out in air under normal conditions using a CO2-laser continuous wave. The ignition delay time of SPs determined by the signals of the two photodiodes, one of which included an open shutter and scan storage oscilloscope, the second recorded appearance of flame of SP sample [1]. Measurement of the specific impulse in period of the heating, ignition and combustion of the SP sample was carried out on the basis of methods for determining the thermodynamic values of specific impulse of solid compositions based on the measurement of the reactive force of gasification products flowing from the sample burning surface of solid propellant [2].

The burning rate of SPs in nitrogen determined by burning time of the sample of certain height in the constant pressure bomb with the possibility of sampling the condensed combustion products. The analysis was performed of the dispersity and chemical content of the combustion products.

Analysis of the study results of the ignition characteristics of SPs showed that partial replacement of Alex on powder of iron and boron in the composition reduces the ignition delay time in 1,31,5 times in the range of radiation flux density 58…85 W/cm2 by the catalytic effect of the thermal decomposition of ammonium perchlorate a reaction layer at temperatures up to 380 C and increasing the temperature gradient in the heated layer of SP sample. The gasification delay time of sample containing Alex significantly less than the ignition delay time due rapid warming of the reaction layer of the sample and exit the gasification products of oxidizer and binder from the sample surface. For Samples of SP containing a mixture of powders Alex+B, Alex+Fe, Alex+Ti delay times of gasification and ignition was equal. Thus, of the reactive force impulse of SP samples with Alex+B и Alex+Fe increases in 1,11,4 times, for the sample with Alex+Ti reduce in 2,4 time during stationary combustion process.



References

1. Arkhipov V.A., Korotkikh A.G. The influence of aluminum powder dispersity on composite solid propellants ignitability by laser radiation // Combustion and Flame.  2012.  Iss. 159.  P. 409–415.

2. Arkhipov V.A., Zarko V.E., Kiskin A.B. et al. Patent for invention N. 2494394 of RF class G01N 33/22. Method of determining the specific impulse of solid propellant / Stated 26.12.2011. Posted by 27.09.2013 (Bull. N. 27).


СВЕРХЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

В.М. Грузнов, М.Н. Балдин, М.В. Прямов



Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН,

г. Новосибирск, Россия

Проблема повышения чувствительности газохроматографического обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) актуальна, особенно при антитеррористическом контроле.

Для понижения порога обнаружения паров ВВ применяли сочетание селективного газохроматографического разделения и селективного детектирования. В качестве детектора использовали спектрометр приращения ионной подвижности (СПИП) и дополнительно – программно-технический алгоритм управления селективностью детектора на основе адаптивного задания напряжения компенсации в СПИП. Хроматографическим каналом служил портативный газовый хроматограф-обнаружитель ЭХО-В.

С помощью такого газоаналитического метода был достигнут рекордно низкий порог обнаружения паров тринитротолуола (2,4,6-ТНТ) – до 1016 г/см3 за время не более 30 с.

Пример работы алгоритма иллюстрируется хроматограммой (см. рисунок).



Хроматограмма смеси тринитротолуола (2,4,6-ТНТ) и динитротолуола (2,4 ДНТ)

HIGH-SENSITIVE DETECTION OF EXPLOSIVES

V.M. Gruznov, М.N. Baldin, М.V. Pryamov



Trophimyk Institute of petroleum geology and geophysics SB RAS,

Novosibirsk, Russia
An increase in the sensitivity of gas chromatographic explosive detection is an actual problem, especially upon anti-terrorist check.

Selective gas chromatographic separation together with selective detection is used to reduce a detection limit for explosive vapors. It is suggested to use an ion mobility increment spectrometer (IMIS) as a detector. Besides a hardware and software algorithm for the detector selectivity control based on adjustable setting of the IMIS compensation voltage is used. A portable EKHO-A gas chromatograph-detector is used as a gas chromatographic channel.

Such a gas chromatographic method yields a very low detection limit for TNT (2,4,6-ТNТ) vapors – to 1016 g/сm3. Time of TNT vapors detection is 30 s.

The algorithm operation is illustrated by a chromatogram (Figure).



Chromatogram of a mixture of trinitrotoluene (2,4,6-ТNТ) and dinitrotoluene (2,4 DNТ)

ПОВЫШЕНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ ПОРОШКОВ ПРИ РАСПЫЛЕНИИ РАСПЛАВОВ МЕТАЛЛОВ ЭЖЕКЦИОННЫМИ ФОРСУНКАМИ

В.А. Архипов1, А.С. Жуков1, И.А. Жуков2, В.С. Змановский3




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет