فهرست مطالب

تحقیق و توسعه مواد پرانرژی - سال هفتم شماره 2 (پیاپی 14، پاییز 1390)

مجله تحقیق و توسعه مواد پرانرژی
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 14، پاییز 1390)

  • 100 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1390/08/17
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مقالات
  • یدالله بیات، زهرا فولادگر صفحه 3
    پلی مورفیسم توانایی ماده ی جامد در دارا بودن بیش از یک ساختار کریستالی متفاوت است. در پلی مورف های متفاوت نظم اتم ها در هر واحد سلولی متفاوت است که این موضوع می تواند یک اثر عمیق روی خواص نهایی ترکیب متبلور شده بگذارد با توجه به این موضوع که یکی از مسائل اساسی در مواد پر انرژی تکرارپذیری عملکرد و کارایی ترکیب یا سیستم طراحی شده می باشد این تکرارپذیری با تبدیل های پلی مورفی می تواند به خطر بیفتد. از این رو پلی مورفیسم در بین ترکیبات زیادی که به عنوان مواد پرانرژی به کار می روند بسیار مورد توجه واقع شده است. گروه های نیترو روی اتم های نیتروژن در مولکول CL-20 می توانند آرایش فضایی متفاوتی داشته باشند که بسته به نحوه قرارگیری آن ها در شبکه کریستالی CL-20 فرم های بلوری مختلفی را ایجاد می کنند. در شرایط معمولی 4 ساختار کریستالی(α،β،γ،ε) برای CL-20 گزارش شده است، که این فرم های بلوری حساسیت و دانسیته متفاوتی دارند و فرم ε به دلیل داشتن دانسیته بیشتر و حساسیت کمتر برای مصارف نظامی مناسب تر می باشد. در این مقاله روش های مختلف تهیه پلی مورف های CL-20 و آنالیز فرم های بلوری آن با استفاده از تکنیک های اسپکتروسکوپی رامان، FTIR، UV، X.ray و XRD مورد بررسی قرار می گیرد
    کلیدواژگان: فرم های بلوری، ساختار کریستالی، CL، 20، اسپکتروسکوپی رامان، FTIR، فرم های بلوری
  • احد جهانیان، علیرضا زارعی، محمد اسماعیل قنبری مزیدی صفحه 19
    حساسیت دمایی به عنوان اثر تغییر دمای اولیه گرین بر سرعت سوزش تعریف می شود، این پارامتر در پیشرانه های تفنگی بر سرعت دهانه و برد گلوله موثر است. برای کاهش حساسیت دمایی در پیشرانه های تفنگی روش های مختلفی نظیر استفاده از پوشش های سطحی، استفاده از افزودنی های شیمیایی، روش های کنترل حجم محفظه احتراق و تغییر در فرمولاسیون پیشرانه های تفنگی ارائه شده است. در این مقاله ضمن معرفی هر یک از روش های فوق، مشخص شد که روش جدید تغییر در فرمولاسیون پیشرانه های تفنگی در مقایسه با سایر روش ها برای کاهش حساسیت دمایی بسیار موثر می باشد.
    کلیدواژگان: حساسیت دمایی، پیشرانه تفنگی، سرعت دهانه
  • محمدرضا سویزی، محمد مولایی صفحه 29
    استفاده از آلومینیوم در فرمولاسیون پیشرانه های جامد به دلیل گرمازا بودن اکسایش آن و ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی، تاثیر خوبی بر خصوصیات عملکردی پیشرانه علی الخصوص ایمپالس ویژه می گذارد. اما مشکلی که در راستای این کاربرد وجود دارد، مربوط به احتراق و اشتعال این فلز می شود که علت آن حضور لایه ی اکسیدی آلومینا بر سطح آلومینیوم می باشد. یکی از راهکارهای حذف این لایه ی اکسیدی و کاهش زمان تاخیر اشتعال و افزایش سرعت سوزش، ایجاد پوشش های فلزی همچون نیکل، کبالت، آهن و...، بر روی سطح آلومینیوم، می باشد که در این مقاله به طور مفصل راجع به آنها بحث شده و تاثیر این پوشش های فلزی بر سرعت سوزش و نیز عملکرد پیشرانه های مورد نظر بررسی شده است.
    کلیدواژگان: پوشش دهی آلومینیوم، پوشش نیکل، پوشش کبالت، پوشش آهن، احتراق آلومینیوم، سرعت سوزش، مکانیسم اشتعال، پیشرانه ها
  • علی سیف الله زاده، سمانه محمدی، ایرج کهساری، علی صابری مقدم صفحه 39
    نیترومتان ماده ای پرانرژی، قابل انفجار و ترکیب نیترودار آلی مایع است که ممکن است به عنوان تک پیشرانه، جزء سازنده ی یک پیشرانه ی دوتایی و یا یک ماده منفجره استفاده گردد. طبیعت نسبتا غیرسمی نیترومتان، محتوای بالای انرژی، ویسکوزیته ی پایین، سهولت ساخت و استعمال آن، دور نمای جالب توجهی جهت استفاده از این ماده در فناوری های پیشرانش و مواد منفجره در حال حاضر و آینده را ارائه کرده است. نیترومتان ایمپالس ویژه ی بالایی ارائه می دهد. این ماده پتانسیل بالایی جهت ساخت ژل های پرانرژی دارد. ژل های نیترومتان دو کاربرد عمده دارند. این ژل ها به عنوان پیشرانه به کار می روند، همچنین به عنوان مواد منفجره نیز استفاده می شوند. پیشرانه های ژل ایمپالس ویژه ی قابل مقایسه ای با پیشرانه های مایع ارائه می دهند و کارایی آن ها با اضافه کردن افزودنی هایی مانند ذرات فلزی افزایش می یابد. پیشرانه های ژل حساسیت کمتری نسبت به پیشرانه های مایع و جامد دارند. ژل نیترومتان با محیط زیست سازگار است. در این مقاله کاربردهای انواع ژل های نیترومتان و تاثیر برخی افزودنی ها بر روی خواص آن ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: نیترومتان، ژل، پیشرانه، ژل انفجاری
  • شهرام قنبری، امین کریمیان، علی اکبر هاشمی پور رفسنجانی صفحه 51
    موشکهای سوخت مایع جایگاه ویژه ای را در برنامه های نظامی، فضائی و تحقیقاتی کشورهای جهان به خود اختصاص داده اند و هم اکنون بودجه های سنگینی صرف تحقیق و توسعه این نوع موشکها می شود. برای یک طراح و تحلیل گر این نوع سیستمها بسیار مهم است که ابتدا بداند راندمان عملکرد یک سیستم موتور سوخت مایع چقدر است و سپس با تحلیل نتایج و تعیین نقاط ضعف، آنها را بر طرف نموده و سیستم موجود را ارتقاء دهد. در مقاله حاضر، با تعریف دو نوع راندمان برای موتورهای سوخت مایع و تغییر و توضیح آنها، سعی شده است به محققین و طراحان در توسعه و تعمیق دید عملیاتی موتورهای سوخت مایع کمک شود. همچنین بر اساس اطلاعات موجود و نتایج بدست آمده از نرم افزار، این دو راندمان برای موتور معروف RD-253 محاسبه شده است که نتایج نشان می دهند که راندمان های عملکرد و انرژیک این موتور به ترتیب برابر 5/77% و 10/60% می باشد. درنهایت الگوریتم ساده ای جهت محاسبه این راندمان ها، ارائه شده است.
    کلیدواژگان: پیشرانه مایع، احتراق، راندمان عملکرد، راندمان انرژتیک
  • علیرضا زارعی، احد جهانیان صفحه 61
    پیشرانه ماده منفجره ای است که دستخوش احتراق سریع و قابل پیش بینی می شود، در نتیجه احتراق پیشرانه ها حجم بالایی از گاز های داغ تولید می شود، از این گاز ها برای به جلو راندن پرتابه ها استفاده می شود. سرعت پرتاب پرتابه در پیشرانه های تفنگی، به سرعت تولید گاز که خود به انرژی شیمیایی آزاد شده وابسته است، بستگی دارد. امروزه برای توسعه پیشرانه های تفنگی جدید با قابلیت های ویژه تلاش های زیادی صورت گرفته است. در این مقاله ضمن معرفی برخی از اصول حاکم بر پیشرانه های تفنگی و معرفی پیشرانه های متداول تفنگی، به بررسی دستاورد های علمی جدید نظیر پیشرانه تفنگی نیترآمینی، پیشرانه تفنگی با آسیب پذیری پایین(LOVA)، پیشرانه تفنگی با ضریب دمایی پایین(LTC)، پیشرانه تفنگی بر پایه CL-20،پیشرانه های تفنگی بر پایه ترکیبات غنی از نیتروژن(NRC)، پیشرانه تفنگی جدید بر پایه AL و AP پرداخته شده و در نهایت خصوصیات هر کدام از این نوع پیشرانه ها مورد بررسی قرار داده می شوند.
    کلیدواژگان: پیشرانه، پیشرانه های تفنگی جدید
  • احد جهانیان، علیرضا زارعی صفحه 73
    سایش لوله توپ فرآیند فیزیکی پیچیده ای است که به عنوان آسیب تصاعدی در سطح داخلی لوله توپ تعریف می شود. بروز چنین پدیده ای به علت تغییر ابعادی در قطر داخلی لوله توپ، سبب کاهش سرعت دهانه، برد و دقت می شود. به طور کلی سایش لوله توپ با سه مکانیسم حرارتی، شیمیایی و مکانیکی اتفاق می افتد که فهم و درک درست این مکانیسم ها، به یافتن روش هایی برای کنترل این پدیده منجر می شود. تاکنون روش های مختلفی از جمله مقاوم سازی فولاد، استفاده از پوشش ها و آستر ها در سطح داخلی لوله و به کاربردن افزودنی ها در فرمولاسیون پیشرانه های تفنگی برای کنترل سایش لوله پیشنهاد شده است. با این وجود، سایش لوله توپ همچنان یک مشکل اساسی است، که موضوع تحقیق بسیاری از پژوهشگران می باشد. در این مقاله در ابتدا، تئوری و مکانیسم های سایش لوله شرح داده شده و سپس روش های کنترل سایش لوله توپ مورد بررسی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: لوله توپ، پیشرانه تفنگی، کنترل سایش لوله توپ
  • صفحه 85
|
  • Y. Bayat, Z. Fuladgar Page 3
    Polymorphism is the ability of a solid substance to crystallize into more than one different crystal structure. Different polymorphs have different arrangements of atoms within the unit cell, and this can have a profound effect on the properties of the final crystallized compound. One of the fundamental subject in the energetic materials is reproducibility operation and efficiency compound or designed system. This matter could be in danger with transform Polymorphic. Thus polymorphisms between the energetic materials is located too much attention. Nitro groups on the bridging nitrogen’s can be different spatial orientation in the molecule CL-20. Depending on how its placement in the CL-20 crystals’ different crystal forms provide. CL-20 can exist as four different polymorphic phases at ambient pressure and temperature; α, β, γ and ε. The crystalline forms have different density and sensitivity that ε form because having more density and less sensitivity is more appropriate for military expenditure. In this paper various methods of preparation of CL-20 polymorphs and crystalline forms analyzes by using spectroscopic techniques, Raman, FTIR, UV, X.ray and XRD will be examined.
  • A.Jahanian, A.R.Zarei, M.Ghanbari Mazidi Page 19
    Temperature sensitivity is defined as the effect of primary temperature change of grain on the burning rate. This parameter influences on muzzle velocity and range of weapon. There are different methods for reducing temperature sensitivity in gun propellants, such as surface coatings, using chemical additives, controlling combustion chamber volume and changing in formulation of gun propellants. In the present paper, meanwhile introducing each of methods mentioned above, it became clear that formulation changing methods are the most effective way in comparison with other methods for reducing the temperature sensitivity of gun propellants.
  • M. R. Sovizi, M. Molaei Page 29
    The exothermic of aluminum oxidation and its relatively low price, make Al combustion desirable for utilization in solid propellant formulations. This usage aids to improve rocket performance characteristics in particular it increases the specific impulse. However, efficient ignition and burning of aluminum is a problem due to the strong oxide layer naturally formed on aluminum. To improve burn efficiency and to increment of burning rate, one route is creation of metal coatings (Fe and Ni) on Al particles. In this paper investigate influence of this approach on the ignition characteristics of aluminum.
  • A. Seyfollahzade, S. Mohammadi, I. Kohsari, A. Saberi Moghadam Page 39
    Nitromethane (NM) is a highly energetic, detonatable and liquid organic nitro compound which may be used as a monopropellant, a bipropellant component, or a high explosive. The relatively non-toxic nature of NM, high energy content, low viscosity, ease of manufacture and handling make it an interesting prospect for present and future propulsion and explosive technologies. Nitromethane exhibits high specific impulse. It has a great potential to prepare of energetic gels. Nitromethane gels have two major applications. The gels are employed as propellant, and also used as explosives. In general, gel propellants exhibit a specific impulse comparable to liquid propellants and their performance can be increased even further through the addition of additives such as metal particles. Gel propellants have less sensitive than liquid and solid propellants. Nitromethane gel is environmentally friendly. In this paper, the applications of variety of nitromethane gels and effect of some additives on their properties will be investigated.
  • S. Ghanbari, A. Karimian, A.A. Hashemi Pour Rafsanjani Page 51
    Liquid propellant missiles have special rule in military, space and research programs in the world. Many prices are needed for research and development of the missiles. It is very important for a designer and analyzer of the systems that what is the performance efficiency of a liquid propellant system, firstly. Then, modifying the disadvantages of the system from analyzing the results and upgrade the present system are important. In this paper, it is tried to help and deep-view to researchers and designers in liquid propellant missiles by defining two types of efficiency for the missiles and explanation of them. Moreover, on the basis of present data and results from software, these two efficiencies were calculated for known motor RD-253. Results showed that the performance and energetic efficiencies were 77.5% and 60.1%, respectively. Finally, a simple algorithm has been presented for calculating the efficiencies.
  • A. R. Zarei, A. Jahanian Page 61
    A propellant is an explosive which undergoes rapid and predictable combustion (without detonation) resulting in large volume of hot gas. This gas can be to propel a projectile. In gun propellant, the velocity of the projectile is dependent on the rate at which the gas is produced,wich is turn is dependent on the amount of chemical energy released. Today, there are lots of works on development of new gun propellants with special features. In this article meanwhile introducting some principles of gun propellants, we discussed latest innovation in gun propellants.
  • A. Jahanian, A. R. Zarei Page 73
    The gun barrel erosion is a complex physical process which is defined as the progressive damage of the bore surface. occurrence of this phenomenon of firing due to the enlargement of bore diameter results in reducing of the muzzel velocity, range and accuracy. Generally, gun barrel erosion occurs by chemical, mechanical and thermal mechanisms. Understanding of these mechanisms is useful to find methods of controling this phenomenon. So far,different methods such as steel reinforcement, applying of coatings, and liners on the bore surface,or introducting additives in the gun propellant formulation for control barrel gun have be suggested. Nevertheless, gun barrel erosion still is the most important concerns of scientists. This article discussed about theories and mechanism of gun barrel erosion and methods for controlling this destructive phenomenon.