С.Н. Козлов, А.В. Литвинов, Л.Д. Ленкина ХИМИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА
3.3 Виды и классификация твердых ракетных топлив Существуют два основных класса ТРТ: двухосновные и смесевые
твердые ракетные топлива. Основой двухосновных ТРТ являются
сложные эфиры азотной кислоты, такие как нитроглицерин и нитро-
целлюлоза. Основой смесевых ТРТ являются неорганический окисли-
тель, например селитры или перхлораты, и органическое горючее –
смолы, каучуки и полимеры.
Двухосновные – или коллоидные пороха являются гомогенными
топливами, в которых окислитель и горючее входят в структуру одной
молекулы. Основой механической структуры является нитроклетчатка
– продукт нитрации целлюлозы, содержащийся в большом количестве
в хлопке, древесине. В качестве окислителя в двухосновных ТРТ ис-
пользуются нитроглицерин, метилнитрат, нитрогликоль и другие ве-
щества, называемые труднолетучими растворителями (ТЛР). ТЛР яв-
ляются не только окислителем, но и пластификатором и желатинизато-
ром. Процесс желатинизации доводит нитроцеллюлозу до коллоидного
состояния, поэтому этот вид ТРТ называют коллоидными порохами.
При смешении нитроцеллюлозы с пластификаторами получают пла-
стическую массу, которую продавливают через специальные матрицы
и получают заряды различных форм – цилиндр, трубка, крестообраз-
ные шашки.
В двухосновном топливе нитроцеллюлоза рассматривается как
горючее, а ТЛР, например, нитроглицерин – как окислитель. Однако
оба эти вещества сами по себе являются химически сбалансированны-
ми, так как в их молекулах содержится достаточно кислорода – окис-
лителя и углеводородов – горючих веществ. Доказательством этому
являются условные формулы нитроглицерина C
3
H
5
N
3
O
9
и нитроцел-
люлозы C
6
H
7
(ONO
2
)
3
. Как видно из формул, относительная доля ки-
слорода в обоих веществах достаточно высока. В этом случае собст-
венный кислород может обеспечить протекание реакции окисления
(горения) с углеродом, водородом и азотом почти до полного их окис-
ления и образования в составе продуктов реакции окислов этих эле-
ментов.
Смесевые ТРТ являются ярко выраженными гетерогенными, мно-
гофазными взрывчатыми системами, представляющими собой смесь
неорганического окислителя, органического высокомолекулярного
горючего – связующего (ГСВ) и содержащие специальные добавки –
энергетические, технологические, эксплуатационные. По своей струк-
туре СТРТ – это высоконаполненные (до 95 %) композиционные мате-
69
риалы, в полимерной матрице которых распределены мелкодисперс-
ные окислитель, металлическое горючее и другие компоненты.