The energy and pressure exponent of composite modified double‐base propellant

Abstract

Energiegehalt und Druckexponent bei modifizierten Komposit-Doublebase-TreibstoffenIn der vorliegenden Arbeit wird eine Analyse des Energiegehalts und des Druckexponentenverlaufs bei modifizierten Komposit-Doublebase-Treibstoffen (CMDB) beschrieben. Die Berechnung der Energie wurde durchgefiihrt mittels eines thermodynamischen Rechenprogramms. Die Abbrandgeschwindigkeiten der Treibstoffe wurden nach der Strand-Burner-Methode bestimmt. Bei den AP-haltigen Treibstoffen nimmt die Energie zu und der Druckexponent ab mit zunehmendem AP-Gehalt. Wenn Ammoniumperchlorat teilweise oder ganz ersetzt wird durch die Nitramine HMX oder RDX, dann wird der spezifische Impuls verbessert und der Druckexponent nimmt unweigerlich zu. Eine Mischung von Bleisalicylat oder Blei-ortho-aminobenzoat und Kupfer-2,4-oder 3,5-dihydroxybenzoat erzielt eine beachtliche Wirkung auf das Abbrandverhalten des CMDB-Treibstoffs. Es wurde beobachtet, dal3 der Druckexponent abnimmt von 0,66 auf 0,48 bei Zusatz von Blei-und Kupfersalzen mit 3,0% fur Komponente Al-A1, von 0,82 auf 0,60 bei Zusatz von 2,0% fur Komponente RDX-A1 und von 0,72 auf 0,54 bei Zusatz von 2,5% fur Komponente RDX-AP-Al.Contenu energetique e t exposant de pression de combustibles double-base composites modifies Dans la prtsente ttude, on dtcrit une analyse du contenu tnergttique et de variation de l'exposant de pression pour des combustibles double-base composites modifits (CMDB). Le calcul de l'tnergie a Ctk effectu6 au moyen d'un programme de calcul thermodynamique. Les vitesses de combustion des combustibles ont t t t dttemintes par la mtthode de Strand-Burner. Pour 1es combustibles a base de perchlorate d'ammonium (AP), l'tnergie augmente et l'exposant de pression diminue lorsque la teneur en AP augmente. Lorsque le perchlorate d'ammonium est partiellement ou complktement remplact par les nitramines HMX ou RDX, l'impulsion spkcifique Isp est alors amtli-orCe et l'exposant de pression augmente inevitablement. Un melange de salicylate de plomb ou d'ortho-aminobenzoate de plomb et de 2,4ou 3,5-dihydroxybenzoate de cuivre produit un effet remarquable sur le comportement de combustion du CMDB. On a observt que l'exposant de pression diminuait de 0,66 B 0,48 lors de l'addition de sels de plomb ou de cuivre B 3,0% pour les composants AP-A1, de 0,82 B 0,60 lors d'une addition 2. 2,0% pour les composants RDX-A1 et de 0,72 B 0,54 lors d'une addition B 2,5% pour les composants RDX-AP-Al. SummaryThe paper describes an analysis on the energy and pressure exponents of composite modified double-base (CMDB) propellants. The evaluation of the energy was conducted by means of a thermodynamical program. Propellant burning rates were determined by the strand burner method. In the AP-based composition, the energy is enhanced and the pressure exponent reduced with increasing AP content. When AP is partially or entirely replaced by the nitramines HMX or RDX, Isp is improved, and the pressure exponent is inevitably increased. A mixture of lead salicylate or lead o-amino benzoate and copper 2,4-or 3,S...