فهرست مطالب

تحقیق و توسعه مواد پرانرژی - سال ششم شماره 2 (پیاپی 12، پاییز و زمستان 1389)

مجله تحقیق و توسعه مواد پرانرژی
سال ششم شماره 2 (پیاپی 12، پاییز و زمستان 1389)

  • 92 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1390/05/05
  • تعداد عناوین: 10
|
  • یدالله بیات، سید حامد موسوی صفحه 3
    اندازه و شکل ذرات جامد روی خواص پیشرانه ها و مخلوط های انفجاری تاثیر به سزایی دارد. از جمله این موارد می توان به حساسیت، خواص مکانیکی، میزان جامد پذیری، چگالی، یکنواختی مخلوط و سرعت سوزش اشاره نمود. با تغییر اندازه ذرات حتی مکانیسم سوختن نیز تغییر می کند. با کاهش اندازه ذرات میزان نقص بلور، اندازه حباب های هوای موجود و میزان حلال به دام افتاده درون کریستال ها کاهش یافته و در نتیجه حساسیت مخلوط کاهش و ایمنی آن افزایش می یابد. در این مقاله ضمن مرور تغییر خواص اکسید کننده های آمونیوم پرکلرات و HMX با کاهش اندازه ذرات، نقش کاهش دانه بندی ذرات جامد در پیشرانه و مخلوط های انفجاری مورد بررسی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: پیشرانه نیترآمینی، اکسید کننده، اندازه ذرات، مورفولوژی ذرات
  • سامان شمسی اناری، حسین فخراییان صفحه 13
    فوم انفجاری مایع3 بر پایه نیترومتان برای مین زدایی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق پارامتر های بهینه سازی شامل افزایش چگالی، و کاهش جدایی فاز در فرمولاسیون متشکل از نیترومتان، نیتروسلولز، استاریل الکل و استاریل الکل اتوکسیله مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از کابوسیل4 در فرمولاسیون، جدایی فاز تقریبا به صفر رسید و علاوه بر آن، درصد نیترومتان نیز افزایش قابل توجهی پیدا کرد. خواص انفجاری وابستگی زیادی به چگالی ماده منفجره دارد و در این فرمولاسیون با صفر شدن جدایی فاز، چگونگی افزایش چگالی فوم در طول زمان تعیین شد. افزایش پودر آلومینیم و جایگزینی 50٪ از نیترومتان به وسیله TNT نیز منجر به فوم های بسیار پایداری شد که حساسیت خوبی به انفجار با چاشنی از خود نشان می دادند ولی سرعت انفجار به ترتیب 2400 و2900 متر بر ثانیه برای آنها اندازه گیری شد. محاسبه سرعت و فشار انفجار با استفاده از نرم افزار چیتا5 برای 4 فرمولاسیون (بدون کابوسیل، با کابوسیل، با کابوسیل و آلومینیوم و با کابوسیل و 50٪ TNT بجای نیترومتان) نشان داد که افزایش کابوسیل به فرمولاسیون منجر به افزایش 20٪ نیترومتان و باعث افزایش سرعت انفجار می شود در صورتی که افزایش آلومینیم به فرمولاسیون بهینه (با کابوسیل) تفاوتی در سرعت و فشار انفجار ایجاد نمی کند، ولی جایگزینی 50٪ نیترمتان توسط TNT منجر به کاهش سرعت و فشار انفجار می شود.
    کلیدواژگان: فوم انفجاری مایع، نیترومتان، مین زدایی، کابوسیل، چیتا
  • فریبرز اتابکی، محمدرضا سویزی، ملیحه قشمشمی ایرج صفحه 21
    پلیمرهای پرانرژی به عنوان بایندر پیشرانه ها و مواد منفجره مورد استفاده قرار می گیرند. واژه پلیمر پرانرژی به بسپارهایی اطلاق می شود که دارای گروه های پرانرژی مانند نیترو، نیترات یا آزید در ساختار خود می باشند. این دسته از پلیمرها بدون حضور افزودنی ها همراه با یک سیستم آغازگر، قابلیت سوختن یا انفجار را دارند. نیاز به پیشرانه های جدید با انرژی بالا، منجر به گسترش پلیمر های پرانرژی شد. در این مقاله مهم ترین پلیمرهای پرانرژی معرفی و خواص، روش های شناسایی، سنتز و تعیین میزان گرمای تشکیل پلیمر های پرانرژی مورد بررسی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: پلیمر پرانرژی، بایندر، پیشرانه ها، مواد منفجره
  • محمد کهنوجی، فرزاد رحیمی، مختار نقدی، حسین مومنی زاده پنداس، محمد علی حسن زاده صفحه 33
    فتیله انفجاری یک سیستم منفجره خطی دارای توزیع یکنواختی از ماده منفجره در امتداد طولی می باشد و بسته به خواص مکانیکی، نوع و مقدار ماده منفجره ای که در آن استفاده می شود دارای کاربردهای گوناگونی می باشد. در این مقاله سعی شده روش طراحی و تولید فتیله های انفجاری با محتوای مواد منفجره بالا از جمله فتیله انفجاری60 گرم در متر توضیح داده شود. هر نوع فتیله انفجاری برای تولید نیاز به بوش ها و قطعات و مواد اولیه خاص خود دارد. بنابراین برای تولید این فتیله باید بوش های مورد نیاز طراحی و ساخته شوند. با طراحی بوش های تغذیه کننده و شکل دهنده، طراحی بوش های انقباض، محاسبه عرض فیلم پلی استر، طراحی بوش های نری و مادگی دستگاه اکسترودر (بستگی به قطر فتیله خام تولیدی در قسمت بافت فتیله) و طراحی بسته بندی ها دستگاه برای تولید آماده و بعد از آن نمونه های آزمایشی تولید شد. نمونه های تولیدی دارای ویژگی های مناسب از جمله دانسیته، مقاومت در برابر ضربه و کشش، مقاومت در برابر رطوبت و سرعت انفجار می باشند. پس از تایید مشخصات اولیه که در مجتمع تولیدی انجام شد، محصول تولیدی در معدن گرانیت شاه کوه در استان خراسان جنوبی با موفقیت مورد تست قرار گرفت.
    کلیدواژگان: فتیله انفجاری، تغذیه کننده، شکل دهنده، منفجره خطی، فیلم پلی استر
  • رضا فارغی علمداری، سید امان الله موسوی ندوشن صفحه 41
    یکی از روش های افزایش سرعت سوزش بدون تغییر در ترکیب اجزای شیمیایی پیشرانه ها استفاده از مفتول فلزی در گرین پیشرانه است، که بیشتر برای گرین های سیگاری سوز مورد استفاده قرار می گیرد. به کارگیری مفتول های فلزی کار گذاشته شده درون گرین پیشرانه با وجود افزایش سرعت سوزش، معایبی نیز دارد که از آن جمله می توان به افزایش توان فشاری و مقاومت کم مفتول در مقابل جدایش اشاره کرد. برای رفع این مشکل و همچنین بهبود عملکرد گرین مفتول گذاری شده می توان مفتول فلزی داخل گرین را پوشش گذاری کرد. این عمل علاوه بر کاهش توان فشاری (در برخی موارد) یک اتصال قوی بین پیشرانه و مفتول فلزی ایجاد می کند. در این مقاله ضمن بررسی ترکیب پوشش، به نحوه تاثیر آن بر روی سرعت سوزش گرین و عوامل دیگری نظیر توان فشاری و مقاومت مفتول در مقابل جدایش پرداخته می شود.
    کلیدواژگان: پیشرانه جامد، مفتول فلزی، پوشش، سرعت سوزش
  • نعمت الله قهرمانی، علیرضا زارعی، محمودرضا محمودی نژاد صفحه 49
    پدیده ی پس سوزی علاوه بر کاهش راندمان عملکرد موتور می تواند آسیب جدی بر روی سامانه ی کنترل سلاح داشته باشد. در این مقاله، پدیده ی خاموش شدن یک موتور راکت حاوی پیشرانه ی دوپایه ی اصلاح شده مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. با انجام آزمون های عملکردی و نرخ سوزش، مکانیسم خاموش شدن زود هنگام و روشن شدن دوباره ی موتور شناسایی گردید. نتایج نشان داد که قسمتی از گرین پیشرانه که ضخامت وب بیشتری دارد، در اثر افت ناگهانی فشار موتور دچار خاموشی شده و به دلیل پایین بودن نرخ افت فشار، احتراق مجدد اتفاق می افتد. همچنین نشان داده شده است که در حضور ذرات اکسیدکننده، با دانه بندی درشت و توزیع نامناسب در پیشرانه، سرعت سوزش و نرخ افت فشار کاهش یافته، درنتیجه ی آن، پدیده ی پس سوزی و روشن شدن دوباره ی موتور اتفاق می افتد.
    کلیدواژگان: پس سوزی، نرخ افت فشار، موتور سوخت جامد، پیشرانه ی دوپایه ی اصلاح شده، نرخ سوزش، اندازه ی ذرات، اکسیدکننده
  • امین حسینی کمشوری صفحه 59
    با توجه به اینکه پیشرانه های جامد مرسوم، مورد استفاده در سیستم های تفنگی تقریبا از لحاظ شرایط انرژی به حد اشباع خود رسیده اند و دستیابی به سرعت دهانه بالاتر از (m/s 2000) از این سیستم های جامد ممکن نیست بنابراین بهبود در کارایی بالستیکی سلاح ها، با این پیشرانه ها و فنآوری های مرسوم تولید آنها، بیش از یک حد مشخص مقدور نمی باشد، لذا بهبود در کارایی بالستیکی سیستم های تفنگی نیازمند ایجاد فنآوری های نوین و طراحی سیستم های پیشرانه ای یا شارژهای پیشرانه ای جدیدتر می باشد. در این مقاله روند توسعه فنآوری های جدید ایجاد شده در دنیا، با پیشرانه های موجود یا سیستم های پیشرانه ای جدیدتر، جهت دستیابی به اهدافی مانند انرژی سینتیکی بالاتر، بهبود درکارایی بالستیکی سلاح ها، توسعه سیستم های پیشرانه ای ایمن تر و سازگارتر با محیط زیست، کاهش هزینه های تولید، و... تشریح شده است.
    کلیدواژگان: پیشرانه های یکپارچه سازی شده، پیشرانه های چند لایه ای، پیشرانه های فومی، خرج های بیس بلید، خرج های مدولار، پوکه های سوزشی، پیشرانه های LOVA، پیشرانه های EI
  • صفحه 73
  • راهنمای تدوین مقاله
    صفحه 81
|
  • Y. Bayat, S.H. Mousavi Page 3
    The size and shape of solid particles have a profound influence on the properties of propellants and explosive formulations. Among these properties, one can refer to sensitivity, mechanical properties, content of total solid, density, homogenity of formulation, burning rate, etc. Reducing particle size can lead to the reduction of defects, voids and inclusions of crystal and thereby it can reduce the sensitivity of the formulation and enhance its safety. In this paper, following a review of the changes of AP and nitramine (HMX, RDX) oxidizer properties, the role of the reduction of solid particles size in propellants and explosive formulations is examined.
  • S. Shamsi Anari, H. Fakhraian Page 13
    Liquid explosive foam (LEXFOAM) based on nitro methane is used for demining. In this research، the optimization of the density and the phase separation of LEXFOAM formulation consisting of nitro methane، nitrocellulose، stearyl alcohol and ethoxylated stearyl alcohol was investigated. The phase separation (the separation of nitromethane from foam bed) is a process that decreases the foam quality and occurs in this formulation under the various conditions. In this study using cab-o-sil in the formulation، the phase separation became almost zero and furthermore proportional amount of nitromethane increased significantly without any phase separation. The explosion properties depend on the density of the explosive and in this formulation with zero phase separation، increase of the foam density during the time was determined. Addition of Al powder and replacement of TNT instead of nitromethane had led to very stable foams with well sensibility to explosive cap no. 8 showing low explosive velocity of 2400 and 2900 m/s. Calculation of explosive pressure and velocity using CHEETAH software showed that the addition of cab-o-sil to the formulation، which leads to an increase in the nitromethane content (to about 7%)، causes the increase in the rate of the explosion while the addition of Al powder into the formulation leads to no drastic change on the explosive properties of the foam and TNT replacement instead of nitromethane decreased the explosive velocity and pressure.
  • F. Atabaki, M. R. Sovizi, M. Ghashamshami Iraj Page 21
    Energetic polymers are of interest for use as binders in propellants and explosives. The term energetic polymer implies to polymers that have energetic moieties such as nitro، nitrate or azidein in their structures. this group of polymers can without additives be deflagrated or detonated with the proper initiation system. Emergence of novel propellants having unique combination of high energy، has led to development of energetic polymers. In this paper، The important energetic polymers have been introduce and study properties، identification methods، synthesis and determination values for the energetic polymers heats of formation.
  • M. Kahnuji, F. Rahimi, M. Nagdi, H. Momenizadeh, M. A. Hassanzadeh Page 33
    The detonating cord is a linear explosive system including uniform distribution of explosive materials along longitudinal direction. It has different applications depending on the mechanical properties، type، and amount of the explosive material utilized. In this article، an attempt has been made to explicate the design and manufacturing process of high charge detonating cord at 60 gr/m. Production of any type of detonating cord requires specified bushes، parts and raw material. Following the design of charging and forming bushes، contraction bushes، calculation of the width of polyester film، design of male and female bushes of extruder (based on diameter of prepared raw lint in lint texture) and design of packaging، the system was fabricated and then some test samples of it were prepared. The results indicate that the prepared samples have suitable properties such as density، resistance to impact، tension and explosion speed. After the verification of the initial specifications carried out in the plant، the product was successfully tested in Shahkooh Granite mine in Southern Khorasan province.
  • R. Fareghi Alamdari, S. A. Moosavi Nadooshan Page 41
    Using embedded metal wires in propellant grains is one of the methods used to increase the burning rate without changing the composition of the propellant، which is mostly used in the end burning grains. Although using embedded metal wires to increase the burning rate in propellants has some advantages، it includes some defects such as increasing of pressure exponent and temperature coefficient which cause higher dependency of burning rate on the pressure of combustion chamber. Coating metal wires is one of the ways to solve this problem and improve the performance of grains with embedded metal wires. Besides reducing pressure exponent and temperature coefficient، coating metal wires makes a strong bond between the propellant and metal wire. In this article، considering the coating composition، we discuss the mechanism of its influence on burning rate and other parameters such as pressure exponent.
  • N. Ghahramani, A. R. Zarei, M. R. Mahmodine Zhad Page 49
    Re-ignition phenomenon is premature extinction of solid propellant rocket motor and reigniting of it. It is important to study the reasons of this phenomenon because decreases in motor performance. In this work، a modified double base solid propellant was studied. The mechanism of premature extinction and re-ignition was characterized by comparison of performance tests of original and production motors. The results have shown that extinction in motor occurred due to rapid depressurization in motor. Then re-ignition phenomenon occurred as the result of re-combustion of a small part of extinguished propellant. Also it was shown that the presence of large particle size of oxidizer and incompetent distribution brings about low burning rate and depressurization rate which bring about this phenomenon subsequently.
  • A. Hosseini Page 59
    Because the traditional solid propellant used in weapon systems are reached in saturated point as energetically and accessing to higher muzzle velocity (2000 m/s) of them is not practical، thus، development and improvement in ballistic efficiency of weapons by these propellants and their current production technology higher than certain amount is not possible. However، the improvement and development on ballistic characteristics of them has to needed to advanced new technology and propellant design or mortar charges. In this study، the trend of developed technology in the world with regard to modern propellants in order to accessing to objectives such as higher synthetically energy، improvement in efficiency and productivity in ballistic، development of more safe and compatible with environment، reducing of production cost and so are described.