Оптимизация продуктов горения высокоэнергетических материалов A.V. Pesterev, V.E. Glazyrin, T.I.Gorbenko and L. A. Savel’eva Tomsk State University, Tomsk, Russia Цель работы: подбор компонентного состава металлизированных ВЭМ с целью снижения токсичных соединений в продуктах сгорания Таблица 1 – Компонентный состав экспериментально исследованных композиций ВЭМ Ме, % Система, № ПХА, % СКДМ-80, % Al B 1 63 37 0 0 6 59 26 15 0 21 60 25 13 2 22 61 24 10 5 23 62 23 7,5 7,5 24 64 21 5 10 2 Таблица 2 – Термодинамические характеристики и продукты сгорания ВЭМ Система, № Содержание Ме, мас. % Iуд, с Tад, К HCl, к-фаза, моль/кг моль/ кг Al2O3 B2O3 BN B Al 1 0 0 229 1003 6,6 0 0 0 6 0 15 242 1360 3,2 2,1 0 0 21 2 13 242 1394 2,9 2,1 0,4 1,0 22 5 10 245 1439 2,8 1,4 0,9 2,8 23 7,5 7,5 247 1482 2,6 0,9 1,4 3,9 24 10 5 248 1529 2,7 0,5 2,1 4,0 3 Таблица 3 – Скорость горения ВЭМ при давлении 0,1 МПа Система, № ρ, г/см3 u, мм/с KHCl 1 1,13±0,02 0,35±0,05 1,00 6 1,51±0,01 0,67±0,10 0,48 21 1,53±0,02 1,07±0,15 0,44 22 1,54±0,02 1,39±0,21 0,42 23 1,58±0,02 1,21±0,17 0,39 24 1,58±0,02 1,20±0,08 0,41 Эффективность снижения HCl в продуктах сгорания K HCl = C HCl , Ме C HCl , без Ме 4 Таблица 4 – Эффективность введения металлического горючего (расчетные данные) Ме, % Система, № Al B Ti 1 0 0 2 5 3 Ме, % KHCl Система, № Al B Ti 0 1,00 12 0 30 0 0,56 0 0 1,00 13 0 0 5 1,00 10 0 0 0,98 14 0 0 10 0,96 4 15 0 0 0,95 15 0 0 15 0,98 5 20 0 0 0,37 16 0 0 20 0,88 6 25 0 0 0,11 17 0 0 25 0,73 7 30 0 0 0,06 18 0 0 30 0,49 8 0 10 0 0,77 19 13 2 0 0,44 9 0 15 0 0,74 22 10 5 0 0,42 10 0 20 0 0,67 23 7,5 7,5 0 0,39 11 0 25 0 0,61 24 0 0,41 5 10 KHCl 5 Выводы 1. Расчетным путем установлены условия (температурные интервалы) при которых идет связывание хлора в нетоксичные соединения. 2. Наибольший эффект достигается для ВЭМ содержащего в качестве металлического горючего механическую смесь алюминия и бора 2/1 соответственно, при общем содержании 15 масс. % от веса ВЭМ. 3. Повышение содержания металлического горючего до 30 мас. % от веса ВЭМ, приводит к дальнейшему снижению токсичных соединений хлора, но данные системы не технологичны. 6