2
Д.А. Ягодников, В.И. Томак, В.И. Сарабьев, И.И. Хомяков, А.И. Шабунин, С.И. Шибанов
Так, например, в работе [4] исследованы характеристики горения модель-
ных ЭКС на основе нанодисперсных алюминия и перхлората аммония
(ПХА). Экспериментально установлено, что скорость горения стехиоме-
трических смесей алюминия и ПХА, а также дисперсный состав конден-
сированных продуктов сгорания существенно зависит от исходного раз-
мера как частиц алюминия, так и окислителя. В случае замены алюминия
марки АСД-4 (среднемассовый диаметр ~ 12 мкм) на нанодисперсный со
средним диаметром ~ 42 нм скорость горения ЭКС при давлении 4 МПа
увеличивается с 4 мм/с до 40 мм/с. Причем, если использовать наноди-
сперсный ПХА, то величина скорости горения возрастет до 30 мм/с. Тем
не менее в последнем случае качественным образом изменяются дис-
персные и морфологические характеристики частиц к-фазы, которая ста-
новится более однородной и мелкодисперсной.
В связи с изложенным, целью данной работы является исследование
процессов воспламенения и горения ПС на основе магния и окислите-
ля — нитрата натрия микронного и нанодисперсного размеров.
Для анализа влияния замены в ПС микродисперсных на ультра- и
нанодисперсные порошкообразные горючие и окислители использова-
лись две различные рецептуры разработки и изготовления ФНПЦ «НИИ
прикладной химии», отличающихся между собой размерами частиц
магния и порошкообразного окислителя — нитрата натрия. Данные о
составах приведены в табл. 1.
Таблица 1
Характеристики пиротехнических составов
Состав
Дисперсность компонента
Закон горения, м/с
МС-М Микродисперсный окислитель, ми-
кродисперсный магний
11,34·10
–3
·
p
к
0,406
МС-Н Нанодисперсный окислитель, ми-
кродисперсный магний
12,75·10
–3
·
p
к
0,406
Примечания.
p
к
— давление в камере сгорания (КС), ата
Из сравнения двух близких по составу топлив, отличающихся глав-
ным образом дисперсностью окислителя и горючего, видно, что ПС на
основе нанодисперсных компонентов имеет более высокую скорость
горения, что согласуется с данными, приведенными в [1].
С целью получения постоянного закона горения и обеспечения при-
мерно постоянного давления в камере сгорания использовался образец ПС
торцевого горения, внешним диаметром 65 мм и длиной 105...115 мм. Под-
робное описание пневмогидравлической схемы, испытательного стен-
да, модельного газогенератора приведено в [5]. Остановимся далее
только на их особенностях.
