Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Andrzej Dębski"

Badania fizycznej struktury prochu i heterogenicznych paliw rakietowych


  Przedstawiono metody badania struktury fizycznej stałych paliw heterogenicznych (niejednorodnych), które składają się z nieorganicznego utleniacza i składnika palnego. Omówiono właściwości dwóch reprezentatywnych dla tej grupy produktów: tradycyjnego prochu czarnego oraz nowoczesnego paliwa z polimerowym lepiszczem. Wskazano na zależność balistycznych właściwości paliw od ich fizycznej struktury określonej przez parametry procesu technologicznego. Effect of manufg. technol. on the internal structure of solid heterogeneous propellants was discussed. In particular, the usual black powder consisting of KNO3, charcoal and S and a modern solid composite propellant consisting of NH4ClO4 and org. binders were compared. Miotające materiały wybuchowe (propellants) służą do nadania dużej prędkości pociskom karabinowym lub artyleryjskim (prochy) albo pociskom rakietowym (paliwa rakietowe). Nie mogą one ulegać detonacji, lecz wyłącznie stabilnemu paleniu z prędkością zwykle od kilku mm/s do kilku cm/s, w zależności od ciśnienia. Spalające się w komorach nabojowych prochy wytwarzają ciśnienie rzędu kilkuset megapaskali. Paliwa rakietowe spaląją się w silnikach pod ciśnieniem rzędu 10 MPa. Polski przemysł chemiczny ma bogate tradycje w produkcji prochów i stałych paliw rakietowych oraz półproduktów do ich wytwarzania. Wysoki poziom techniczny reprezentują obecnie ładunki napędowe do pocisków rakietowych produkowane w Zakładzie Produkcji Specjalnej "Gamrat" sp. z o.o. w Jaśle oraz w Zakładach Mechanicznych Mesko SA w Skarżysku-Kamiennej. Większość produkowanych tam ładunków została opracowana w Instytucie Przemysłu Organicznego w Warszawie oraz w Wojskowej Akademii Technicznej. Celem pracy jest przedstawienie wpływu stosowanej technologii produkcji na fizyczną strukturę materiału miotającego, która determinuje w istotny sposób parametry balistyczne prochu czarnego lub heterogenicznego paliwa rakietowego, podobnie jak to ma miejsce w prz[...]

Badania procesów sferoidyzacji plazmowej mieszanek proszkowych W-Re-Ni i W-Re-Ni-Fe

Czytaj za darmo! »

Kształt cząstek proszków jest jednym z ważniejszych czynników wpływających na ich właściwości techniczne, które mają duże znaczenie w procesach wytwarzania części maszyn za pomocą metalurgii proszków [1]. Wiele metod ich wytwarzania (np. redukcja tlenków, rozpylanie, mielenie, parowanie i kondensacja) umożliwia otrzymywanie proszków o złożonym kształcie cząstek i rozwiniętej powierzchni. Takie materiały charakteryzują się zazwyczaj małą gęstością nasypową i zagęszczalnością, co w konsekwencji znacząco wpływa na właściwości gotowego spieku [2]. Wykonanie proszku o sferycznym kształcie cząstek poprawia w wielu przypadkach te właściwości. Stosuje się wiele metod pozwalających uzyskać proszek o takiej morfologii cząstek. Należą do nich między innymi: rozpylanie cieczą lub gazem, granulacja z wykorzystaniem siły odśrodkowej, rozpylanie wirującą elektrodą [2]. Ponadto w procesach wytwarzania proszków spotyka się różne procesy określane mianem sferoidyzacji (sferoidyzacja plazmowa, sferoidyzacja w płomieniu gazów). Stosuje się je wówczas, gdy istnieje konieczność zmiany kształtu i/lub wielkości cząstek (szczególnie w zastosowaniu do materiałów wysokotopliwych). Zaletami proszków wytworzonych w wyniku sferoidyzacji są [3, 4]: -- duża jednorodność składu chemicznego, -- duża czystość (niewielka ilość wtrąceń niemetalicznych), -- możliwość kontroli kształtu, wielkości i struktury cząstek, -- wysoka zagęszczalność. Stosuje się je w takich metodach wytwarzania, jak np. HIP i MIM. W procesach wytwarzania proszków metali wysokotopliwych, takich jak wolfram i ren, stosuje się w większości przypadków metodę redukcji. Proszek wolframu otrzymuje się przez redukcję jego tlenków, natomiast proszek renu wytwarzany jest na przykład metodą redukcji nadrenianów. Proszki wymienionych metali charakteryzują się nieregularnym kształtem cząstek (rozwiniętą powierzchnią), a ponadto dużą twardością i stosunkowo małą zagęszczalnością. Zwiększenie tego ost[...]

Ciągliwość dynamiczna stali 38HMJ (1.8509) z warstwą azotowaną w warunkach próby pierścieniowej

Czytaj za darmo! »

W eksploatacji broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm, np. karabinka BERYL, szczególne ważna dla zachowania parametrów balistycznych jest trwałość powierzchni przewodu lufy. Tradycyjna technologia pokrywania przewodu warstwą twardego chromu galwanicznego jest coraz częściej zastępowana metodami obróbki cieplno- -chemicznej połączonymi z głębokim wymrażaniem [1]. W przeciwieństwie do powłok galwanicznych połączonych adhezyjnie z podłożem warstwy uzyskane w procesach cieplno-chemicznych charakteryzują się połączeniem dyfuzyjnym i mniejszą tendencją do powstawania wykruszeń w miejscach o nasilonym zużyciu. Duży wpływ na zmianę technologii mają także aspekty ekologiczne i ekonomiczne. Nowoczesne technologie azotowania gazowego są tańsze i nie wymagają stosowania toksycznych związków, jak to ma miejsce w przypadku chromowania galwanicznego. Jednak wprowadzanie nowych technologii nie przebiega bez przeszkód. Jedna z nich wiąże się na przykład ze zmianą sposobu czyszczenia i konserwacji broni z lufą po obróbce cieplno-chemicznej. Inny problem jest związany z koniecznością wprowadzenia zmian materiałowych w produkcji luf. O ile technologia galwanicznego chromowania nie stawiała wymagań co do składu chemicznego stali stosowanych w produkcji, to w obróbce cieplno-chemicznej podłoże powinno zawierać dodatki sprzyjające utwardzeniu warstwy. Dlatego do różnych wariantów obróbki są dedykowane specjalne gatunki stali stopowych zawierające azotkotwórcze dodatki, takie jak chrom, molibden, wanad czy aluminium [2]. Z asortymentu stali do azotowania można wybrać takie, których właściwości wytrzymałościowe po obróbce cieplno-chemicznej będą zbliżone do stosowanej dotychczas stali. Takim gatunkiem jest stal 38HMJ (1.8509). Przy próbie zmiany materiału w produkcji luf niezwykle istotne jest sprawdzenie, czy dana stal charakteryzuje się odpowiednimi, mechanicznymi właściwościami, które określono zarówno w warunkach statycznego, jak i dynamicznego obcią[...]

Studies on energetic processes in mixtures of sodium chlorate(V) and gas oil Badania wysokoenergetycznych procesów w mieszaninach chloranu(V) sodu i oleju napędowego DOI:10.12916/przemchem.2014.2176


  NaClO3 (grain size 0.8-2.0 or <0.6 mm) was mixed with a gas oil and studied for explosion affinity. No detonation process was observed. The NaClO3/oil mixts. (90.5/9.5) showed combustion rates 0.47 mm/s and 0.337 mm/s for both NaClO3 grain fractions, resp. Przeprowadzono badania granulometryczne chloranu(V) sodu i wytypowano do badań prędkości detonacji i prędkości spalania dwie frakcje F-1 (0,8-2,0 mm) oraz F-2 (<0,6 mm). W warunkach doświadczeń nie uzyskano detonacji badanych mieszanin. Dowodem na to są pozostałości rur stalowych, w których przeprowadzano próby detonacji. Bardzo niskie szybkości spalania określono za pomocą rejestracji sygnału uzyskanego z fotodiod. Dla mieszaniny o składzie 90,5/9,5 chloranu(V) amonu i oleju napędowego uzyskano szybkość spalania wynoszącą 0,47 mm/s i 0,337 mm/s dla frakcji odpowiednio F-1 i F-2. Urabianie złóż blocznych można prowadzić metodami konwencjonalnymi, do których należą cięcie palnikami, strumieniem wody lub użycie materiałów wybuchowych (MW). Zastosowanie kruszących MW powoduje występowanie w urabianym górotworze naprężeń utrudniających lub wręcz uniemożliwiających kolejne etapy obróbki prowadzonej w celu uzyskania płyt o założonych gabarytach. Zmniejszenie intensywności fal uderzeniowych generowanych podczas detonacji ładunku w otworze strzałowym można uzyskać, stosując ładunki o średnicy znacznie mniejszej od średnicy otworu strzałowego lub używając MW o obniżonej prędkości detonacji uzyskiwanych poprzez dodatek inercyjnych składników do mieszanin wybuchowych1, 2) lub też stosując dodatek składników obniżających parametry detonacji przy jednoczesnym zwiększeniu zdolności do wykonania pracy 3, 4). Inną metodą jest stosowanie MW, które nie detonują, lecz spalają się. Należą do nich proch czarny oraz niektóre mieszaniny pirotechniczne. Mieszaniny pirotechniczne są układami zawierającymi dwa podstawowe komponenty: utleniacz i składnik palny. Utleniaczami są azotany(V), chloran[...]

Metody obróbki cieplno-chemicznej przewodów luf broni strzeleckiej

Czytaj za darmo! »

Badania dotyczące możliwości i celowości zastąpienia dotychczas stosowanej stali 30HN2MFA i obróbki powierzchniowej stosowanej w produkcji luf broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm stanowi przedmiot badań IMP od kilku lat. Dotychczas lufy broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm i podobne są w większości produkowane z niskostopowych stali konstrukcyjnych, podobnych do używanej do tego celu krajowej stali 30HN2MFA. Po wstępnej obróbce mechanicznej elementy na lufy z takich stali są ulepszane cieplnie do twardości przeważnie w zakresie 25÷35 HRC, po czym są poddawane obróbce plastycznej mechanicznej wykańczającej. Rozpowszechnione elektrolityczne chromowanie przewodów tak wykonanych luf ma na celu ich zabezpieczenie przed korozją podczas długotrwałego, często wieloletniego składowania, a także w pewnym stopniu chroni wnętrze lufy przed niszczeniem od gazów prochowych. Chemiczne czernienie lub także następne lakierowanie zewnętrznej powierzchni luf o przewodach chromowanych elektrolitycznie służy jako środek ich zabezpieczenia przeciwkorozyjnego i przeciwodblaskowego. Poszukiwania nowych technologii m.in. cieplnych i cieplno-chemicznych, połączonych z głębokim wymrażaniem może zagwarantować wzrost trwałości finalnego wyrobu przy mniejszej uciążliwości technologii dla środowiska naturalnego [6]. Me toda chromowania elek trolityczneg o Badaniom poddano lufy broni strzeleckiej kalibru 5,56 mm wykonane ze stali konstrukcyjnej 30HN2MFA chromowanej elektrolitycznie [4]. W badaniach stosowano przyspieszoną metodę oceny trwałości lufy, polegającą na wystrzeleniu w krótkim czasie 1000 szt. amunicji. Pomiędzy wystrzeliwaniem kolejnych partii amunicji lufę ochładzano w powietrzu i obserwowano stopień zużycia przewodu za pomocą boroskopu. Lufy chromowane elektrolitycznie, uległy zniszczeniu głównie przez cykliczne zmiany objętości podłoża stalowego, powodujące pękanie i wykruszanie leżącej na nim warstwy chromu. Taki charakter zużycia występuj[...]

Badania numeryczne wytrzymałości lufy kal. 5,56 mm wykonanej ze stali 30HN2MFA poddanej chromowaniu

Czytaj za darmo! »

Jednym z kluczowych elementów każdej broni strzeleckiej determinującym jej właściwości użytkowe, tj. trwałość oraz niezawodność jest podzespół lufy. Podczas strzału we wnętrzu jej przewodu w części stanowiącej komorę nabojową dochodzi do zamiany energii chemicznej ładunku miotającego na energię kinetyczną przemieszczającego się ruchem postępowym oraz obrotowym pocisku. Powstający wewnątrz przewodu lufy impuls ciśnienia o znacznej wartości maksymalnej (ok. 400 MPa) oraz czas jego oddziaływania określa się metodami analitycznymi tak, aby zapewnić odpowiednią efektywność rażenia pocisku niezbędną do obezwładnienia siły żywej oraz lekko opancerzonego sprzętu wojskowego. Wpływ obciążenia ciśnieniem gazów prochowych o wysokiej temperaturze, ich erozyjny charakter oddziaływania oraz wzajemna współpraca płaszcza pocisku z bruzdami przewodu lufy stanowią obciążenie cykliczne o charakterze termomechanicznym. Efektem jego działania jest stopniowa zmiana geometrii przewodu lufy będąca następstwem zużycia warstwy wierzchniej (rys. 1÷4). Zjawisko to powoduje pogorszenie parametrów balistycznych broni [1÷4]. W przypadku luf karabinkowych (kal. 5,56 mm) jedną z powszechnie stosowanych metod pozwalających na zwiększenie odporności na zużycie cierne przewodu lufy jest m.in. obróbka cieplna materiału lufy (stali 30HN2MFA - hartowanie, a następnie odpuszczenie wysokie do twardości 25÷30 HRC) oraz pokrywanie samego przewodu powłoką twardego chromu galwanicznego [1, 4]. Klasyczne podejście do oceny właściwości wytrzymałościowych lufy jest ograniczone do zadania związanego z określeniem wartości średnic zewnętrznych poszczególnych jej odcinków z zachowaniem założenia dotyczącego minimalizacji masy. Dostępne obecnie numeryczne metody obliczeniowe, tj. metoda elementów skończonych, pozwalają na dokładną analizę wytrzymałości lufy, wyznaczenie stanu przemieszczeń, odkształceń oraz naprężeń w warunkach obciążenia ciśnieniem zmiennym zarówno w czasie, [...]

 Strona 1