فهرست مطالب

تحقیق و توسعه مواد پرانرژی - سال نهم شماره 1 (پیاپی 18، بهار 1392)
  • سال نهم شماره 1 (پیاپی 18، بهار 1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/06/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مقالات
  • احد جهانیان، عباسعلی مقیسه، مرتضی صفر دوست صفحه 3
    بررسی پاسخ مهمات به محرک های حرارتی و مکانیکی به منظور تعیین میزان حساسیت مهمات از موارد مهم در توسعه مهمات جدید می باشد. آزمون های مهمات غیر حساس شامل آزمون حرارت دهی(سریع و آهسته)، اصابت ترکش، اصابت پرتابه، اصابت خرج گود و انفجار پیاپی می باشند. در این مقاله ضمن تعریف مهمات غیر حساس و توصیف انواع پاسخ مهمات به تهدیدات خطرناک، اصول و روش های انجام این آزمون ها مورد بررسی قرار گرفته و در انتها به اثر پیر شدگی بر حساسیت مهمات پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: مهمات غیر حساس، آزمون های مهمات غیر حساس
  • فرهاد سیف صفحه 11
    موشکهای سوخت جامد بعد از طی چند سال نگهداری در انبار، بدلیل فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی دچار فرسودگی شده و کارائی آنها تحت تاثیر این شرایط تا حدود زیادی افت میکند. بدلیل خطرات ناشی از نگهداری این موشکهای اسقاطی در انبار، بایستی گرین سوخت را تخلیه و با استفاده از روش هایی آنها را منهدم نمود. تخلیه و انهدام این مواد با استفاده از روش های سنتی خطرات و آلودگی محیط زیست را بههمراه دارد. روش های تخلیه و انهدام ایمن گرین سوخت و از طرفی بازیابی برخی از اجزاء اصلی آنها در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: موشک سوخت جامد، گرین، تخلیه، انهدام
  • نواب فتحی، محمدعلی دهنوی، مجتبی سمنانی رهبر صفحه 21
    هدف این مقاله مروری بر تاثیر پارامترهای فرمولاسیون پیشرانه بر حساسیت دمایی سرعت سوزش و درک بهتر مکانیسم های حساسیت دمایی سرعت سوزش می باشد. دمای اولیه پیشرانه جامد بر سرعت سوزش، فشار و تراست سیستم پیشرانش تاثیر می گذارد. حساسیت دمایی،، سرعت سوزش پیشرانه های جامد مستقیما بر دقت و عملکرد موتور راکت تاثیرگذار است و از این رو لازم است مقادیر حساسیت دمایی به منظور کاهش هزینه سیستم های تسلیحاتی و موشکی و عملکرد مطلوب، پایین باشد. در این تحقیق خلاصه ای از مکانیسم های حساسیت دمایی سرعت سوزش پیشرانه مورد مطالعه قرار گرفته است. اثر متغیرهای فرمولاسیون پیشرانه بر مقادیر تجربی بررسی شده است. اثرات آزمایشگاهی شامل فشار، دما، نوع بایندر، درصد و اندازه ذرات آلومینیم، درصد AP و گستره توزیع اندازه ذرات آن و افزودنی هایی مانند فروسن ها، کاربورآن ها، BEFP، کرومیت مس و اکسید آهن می باشد. در پیشرانه های حاوی AP با بایندر بی اثر و فاقد آلومینیم، مقدار با باریکتر شدن توزیع اندازه ذرات AP کاهش می یابد. تعدیل کننده های سرعت سوزش دارای آهن مانند اکسید آهن، فروسن و BEFP در کاهش موثر می باشند.
    کلیدواژگان: پیشرانه های مرکب، دمای اولیه، آلومینیم، حساسیت دمایی، افزودنی ها، توزیع اندازه ذرات. AP
  • حمیدرضا پوراعتدال، هادی اعتماد، محمد حسین کشاورز، مصطفی نقی پور صفحه 33
    پیشرانه های دوپایه به طور معمول شامل نیترو سلولز به عنوان یک پلیمر انرژی زا، نیتروگلیسیرین به عنوان یک نرم کننده پرانرژی و دی فنیل آمین (DPA) به عنوان پایدار کننده می باشند. نیمه عمر یک نمونه پیشرانه دوپایه تفنگی حاوی نیتروسلولز، نیتروگلیسرین و دی فنیل آمین به روش پیرشدگی تسریع یافته پیش بینی شده است. نیمه عمر، مدت زمانی تعریف می شود که 50 درصد پایدارکننده تخریب شود. استخراج پایدارکننده پیشرانه (دی فنیل آمین) با استفاده از دستگاه سوکسله و حلال دی کلرومتان از نمونه های کهولت یافته در دماهای 55، 70 و 85 درجه سانتی گراد، انجام شده و نمونه استخراج شده به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC) آنالیز گردید. با اندازه گیری غلظت دی فنیل آمین در فواصل زمانی 1000، 2000، 3000 و 4000 ساعت در نمونه های کهولت یافته و با استفاده از روابط سینتیکی، ثابت سرعت تخریب و نیمه عمر پیشرانه دو پایه تفنگی(باروت کروی) در دماهای مختلف تعیین شد. بر اساس محاسبات سینتیکی درجه یک و با استفاده از رابطه آرنیوس، نیمه عمر پایدار کننده پیشرانه دو پایه تفنگی، در دمای انبارداری 25 درجه سانتی گراد محاسبه گردید.
    کلیدواژگان: پیشرانه دوپایه تفنگی، پایدارکننده، دی فنیل آمین، نیمه عمر، پیر شدگی، سینتیک
  • علی سیف الله زاده، منوچهر فتح اللهی، امین میرشکاری، سعید خسروی صفحه 41
    امروزه کاربردهای نظامی و غیر نظامی مواد پرانرژی رشد چشمگیری داشته است. با توجه به خطرات مربوط به ناپایداری و انفجار حرارتی مواد پرانرژی لازم است تا قبل از تولید، مشخصه های ایمنی و پتانسیل خطر این مواد در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گیرد. در این مقاله روش های تعیین و تحلیل پارامترهای مربوط به پایداری و انفجار حرارتی مواد پرانرژی مانند انرژی فعال سازی، ثابت پیش نمایی، دمای تجزیه خود شتابی، دمای بحرانی انفجار حرارتی، زمان رسیدن به بیشینه سرعت، افزایش دمای آدیاباتیک، پتانسیل انفجار، شاخص پتانسیل خطر و سازگاری و عدم سازگاری مواد پر انرژی با دیگر مواد در ارتباط با استفاده از گرماسنجی روبشی دیفرانسیلی (DSC) مورد بررسی قرار گرفته است. برای تعیین مقدار انرژی فعالسازی و فاکتور فرکانس روش مکمل معرفی شده است که در آن ابتدا از روش های بدون مدل برای بدست آوردن مقدارEa و مقایسه مقدار آن با روش های مدلدار استفاده میکند. در این روش از یک روش بدون مدل (ویازوکین) برای بدست آوردن مقادیرEa استفاده میشود، که این مقادیر با مقادیر بدست آمده از روش های مدل دار (کوتس –ردفرن) مقایسه میشود. سپس با استفاده از مقدار انرژی فعالسازی به دست آمده، سایر پارامترهای ایمنی با استفاده از معادلات مشخصهی هر پارامتر، به دست میآیند.
    کلیدواژگان: مواد پرانرژی، ایمنی حرارتی، گرماسنجی روبشی دیفرانسیلی (DSC)، انرژی فعال سازی، دمای بحرانی انفجار حرارتی
  • صادق صالحی، حسین خدارحمی، خداداد واحدی، مجتبی ذوالفقاری صفحه 51
    با توجه به اهمیت سازه های بتنی مقاوم، مبحث نفوذ پرتابه ها در بتن مورد توجه محققین بسیاری قرار گرفته است. اخیرا روش جدیدی برای تحلیل نفوذ در بتن بر مبنای انتشار موج شوک ناشی از برخورد ارائه شده است. هدف پژوهش حاضر، بررسی و تصحیح این روش می باشد. در این مقاله پس از توضیح مختصر فرمول بندی این روش، صحت نتایج آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. با توجه به اشکالات و نقایصی که در این روش وجود دارد، اصلاحی در آن انجام گرفته است. این اصلاح با ارائه ی یک رابطه برای فاصله پیشانی موج شوک از سطح پرتابه انجام شده است. علاوه بر آن حل عددی توسط نرم افزار اتوداین نیز انجام پذیرفته است. مقادیر عمق نفوذ نهایی و نمودارهای شتاب لحظه ای توسط مدل اصلاح شده استخراج شده و تطابق خوبی بین نتایج تجربی، عددی و تحلیلی مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: نفوذ، هدف بتنی، موج شوک، پرتابه، تئوری انبساط حفره، نرم افزار اتوداین
  • یدالله بیات، رحیمه اسماعیل زاده صفحه 63
    استفاده از مواد پرانرژی به ویژه مواد منفجره در حوزه نظامی و غیرنظامی و به تبع آن قرار گرفتن این مواد در معرض محرک های آغازش مختلف و احتمال انفجار آن ها اجتناب ناپذیر است. نیاز به توسعه مواد پرانرژی با کارایی بالا و پایداری بیشتر نسبت به گرما، مواد منفجره پایدار حرارتی را در اولویت تحقیقات توسعه مواد پرانر‍ژی قرار داده است. مواد منفجره مقاوم به حرارت در برنامه های کاربردی دنیای امروز در زمینه نظامی، غیرنظامی، فضایی و غیره در حرارت های بالاتر امن تر، قابل اعتمادتر و با ثبات تر هستند. در این مقاله ضمن معرفی مواد منفجره پایدار حرارتی، ساختار و دلایل تئوری ایجاد این پایداری، روند تولید آن ها، مزایا و معایب آن ها، روش های پایدار کردن مواد منفجره به حرارت مورد بررسی قرار گرفته است و تعدادی از کاندیداهای مناسب این خانواده مطرح و روش سنتز آن ها به اجمال بررسی شده است. جهت بررسی پایداری حرارتی، حساسیت به ضربه و اصطکاک، TATB به عنوان معیار معرفی شده است. در این مقاله همچنین سنتز و خواص BTDAONAB که در دمای کمتر از C°550 ذوب نمی شود، بررسی شده است و پایداری حرارتی آن با ماده منفجره TATB مقایسه شده است. در نهایت، آینده تحقیقات در این زمینه برای سال های آینده نیز ترسیم شده است.
    کلیدواژگان: مواد پرانرژی، مواد منفجره مقاوم به حرارت، مواد منفجره غیر حساس
  • صفحه 79
|
  • A. Jahanian, A. A. Moghise, M. Safardost Page 3
    The investigation of the response of the munitionunder some specific mechanical or thermal stimulus is very important in order to determine the munition sensitivity is very important in development new munition. Insensitive Munition tests include: fast and slow cook-off test, fragments impact, bullet impact, shaped charge jet impact and sympathetic detonation.in this article, meanwhile define insensitive munition and description of response types of the munition to dangerous threats is investigated and in final effect of ageing on the munition sensitivity is explained.
    Keywords: insensitive munition, insensitive munition tests
  • F. Seif Page 11
    After several years, Solid rockets in storage, due to physical and chemical process have been aged and under these conditions performance will largely fall. Because of the risks of keeping aged rockets in depot, solid propellants must be removed and using safe and green methods disposal them. Discharge and disposal of these aged propellants using traditional methods has hazards and environmental pollution. In this article have been investigated safe methods for remove and disposal grain of propellant and other hand some components recovery.
    Keywords: Solid rockets, Storage, Discharge, Disposal
  • N. Fathi, M. A. Dehnavi, M. Semnani Rahbar Page 21
    The aims of this paper are review the effects of Propellant Formulation parameters and improving an understanding of mechanisms of burn rate temperature sensitivity. The initial temperature of a solid propellant influences the burn rate, pressure and thrust of the propulsion system. The temperature sensitivity, σp of solid propellant burn rate directly affects the accuracy and performance of the rocket motor and thus low values of temperature sensitivity are essential in order to reduce the cost of the Missile/Armament systems and desirable performance. In this study, summary of fundamental mechanisms of solid propellants burn Rate temperature sensitivity are considered. The effects of propellant formulation variables on σp experimental data are considered. The experimental effects studied include: pressure, temperature, type of binder, aluminum content and size, AP content and particle size width distribution and additives including ferrocenes, carboranes, BEFP, copper chromite and iron oxide. For non-aluminized AP/inert binder propellants, σp is reduced when the AP size distribution is narrowed. Iron containing burn rate modifiers such as iron oxide, ferrocenes and BEFP are effective in lowering σp.
    Keywords: Composite propellants, Initial temperature, Aluminum, Temperature sensitivity, Additives, Size distribution
  • H. R. Pouretedal, H. Etemad, M. H. Keshavarz, M. Naghipur Page 33
    The double-base solid propellants normally include nitrocellulose, nitroglycerin and diphenyl amine (DPA) as energetic polymer, energetic plasticizer and stabilizer, respectively. Half-life of a gun double-base solid propellant containing these compounds was determined by accelerated aging method. Extraction of propellant stabilizer has been done by using a Soxhlet apparatus and dichloromethane solvent from aged samples at temperatures 55, 70 and 85 °C. Extracted samples were analyzed by high-performance liquid chromatography. The amount of DPA was measured in interval times 1000, 2000, 3000 and 4000 hours using HPLC method. Kinetic and Arrhenius equations showed a half-life of 14 months at 25 °C temperature for tested gun double-base propellant.
    Keywords: Gun double, base propellant, stabilizer, diphenyl amine, half, life, aging, kinetic
  • A. Seyfollah Zadeh, M. Fathollahi, A. Mirshekari, S. Khosravi Page 41
    Today's military and non-military applications of energetic materials has grown substantially.Due to the risks associated with instability and thermal explosions of energetic materials is needed before production safetycharacteristics of them to be studied in a laboratory scale.In this work by using a differential scanning calorimetric(DSC) approach, it was tried to establish methods for deriving, analyzing and determining the parameters related to their instability and thermal explosion such as activation energy, pre-exponential constant, self accelerating decomposition temperature, critical temperature of thermal explosion, time required to reach the maximum rate, adiabatic temperature rising, explosion potential(EP), reaction hazard index(RHI), compatibility and incompatibility of the energetic materials with the other ingredients of the formulation. Introduce the complementary method. determination of activation energy and frequency factor that first be used the free model method for determination of activation energy.Then be compared this values with modelistic method. Be used a free model method(vyazovkin) for determination of, that this values be compared with modelistic method such as coat-redfern.then with this value of activation energy, other safety parameters can be determined.
    Keywords: Energetic materials, ¬Thermal safety, ¬ Differential scanning calorimeter (DSC), Activation energy, Critical temperature¬, ¬Thermal explosion
  • S. Salehi, H. Khodarahmi, Kh. Vahedi, M. Zolfaghari Page 51
    Due to the importance of concrete structures, the field of projectile penetration into concrete targets has attracted increasing research efforts. Gao et al. presented a new method for penetration analysis into concrete targets. Propagation of shock waves due to impact is the base of this method. The aim of the present study is to investigate and modify this model. In this research, first a brief explanation of extracting Gao’s method formulas is provided. Then, the validity of the model results is investigated. Considering the errors and contradictions observed in this method, a modified model is introduced. This modification is done by developing a relation for distance between shock front and surface of projectile. By exploiting this modified model, the penetration depths and the instantaneous deceleration curves are calculated‬. In addition numerical simulations are performed by using the finite element code AUTODYN. Good agreement between numerical, experimental and analytical results can be observed.
    Keywords: Penetration, Concrete target, Shock wave, Projectile, Cavity expansion theory, Autodyn
  • Y. Bayat, R. Esmaeelzadeh Page 63
    Energetic materials specifically explosives material used extensively both for civil and military applications. Therefore probability explosion energetic material is unavoidable. The need to development of energetic materials with high performance and greater stability to heat, thermally stable explosives, is given priority in research development energetic materials, which are safer, more reliable and more stable in the world applications recently. In this paper in addition to introducing thermally stable explosives structure and theoretical reasons for this stability, process manufacture, their properties and their stabilizing, their advantages and disadvantages and heat-stable methods for explosive, has been investigated. Some of suitable candidates of this group have been presented and their synthesis have been evaluated. Sensitivity to impact and friction TATB Is introduced as a measure to study the thermal stability. Furthermore, this review also describes the synthesis and properties of BTDAONAB which does not melt below 550 °C and it is considered a better thermally stable explosive than TATB. Finally, future of research in this field in the years to come is also highlighted.
    Keywords: Energetic materials, Thermally stable explosive, Heat, resistant explosives