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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Der Treibsatz enthält mindestens einen energetischen Stoff bzw. eine Mischung von energetischen Stoffen sowie eine Weichmacherzusammensetzung. DOLLAR A Die Weichmacherzusammensetzung enthält mindestens 55 Masse-% 2,4-Dinitro-2,4-diazahexan (DNDA6).
    公开号:DE102004004529A1
    申请号:DE200410004529
    申请日:2004-01-29
    公开日:2004-08-12
    发明作者:Michael Schäfer；Denis Dr. Spitzer
    申请人:Deutsch-Franzosisches Forschungsinstitut Saint-Louis Saint-Louis；Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis；
    IPC主号:C06B25-34
    专利说明:
    [0001] Die Erfindung betrifft einen Treibsatz.Ein solcher Treibsatz findet insbesondere im Bereich der Geschosseoder Feststofftriebwerke Anwendung.
    [0002] Die Treibsätze – insbesondere Pulver oderFesttreibstoffe – enthaltenim allgemeinen mindestens einen energetischen Stoff bzw. eine Mischungvon energetischen Stoffen und eine Weichmacherzusammensetzung.
    [0003] Die Abbrandgeschwindigkeit eineskonventionellen Treibladungspulvers oder Festtreibstoffes ist durchdie Umgebungstemperatur bedingt. Somit erfolgt der Abbrand einesTreibladungspulvers oder eines Festtreibstoffes im allgemeinen beiniedrigen Temperaturen langsamer und bei höheren Temperaturen schneller.
    [0004] Dies führt zu bestimmten Nachteilen.
    [0005] Einerseits hat dies eine Änderungder Treffsicherheit in Abhängigkeitvon der Umgebungstemperatur zur Folge.
    [0006] Andererseits kommt es bei sehr niedrigenUmgebungstemperaturen ebenfalls zu einer derartigen Versteifungund Versprödungder Treibsatzmatrix, dass sie bricht und dass die Bildung von Sprüngen odersogar Rissen verursacht wird, die somit eine Unkontrollierbarkeitder Abbrandflächeverursachen, was schwerwiegende Folgen bis zur Verpuffung und Zerstörung derWaffen und Flugkörperhaben kann.
    [0007] Methoden zur Herstellung eines Treibsatzesmit temperaturunabhängigerAbbrandgeschwindigkeit sind bereits bekannt.
    [0008] Eine erste Möglichkeit ist die Oberflächenbehandlungder Treibladungspulver- oder Treibstoffkörner. Diese Technik ist jedochkostspielig, langwierig in der Umsetzung und führt nicht zu sehr zufriedenstellenden Ergebnissen.
    [0009] Eine zweite Möglichkeit ist der Zusatz einergeeigneten Weichmacherzusammensetzung zum energetischen Stoff oderzur Mischung der energetischen Stoffe.
    [0010] Eine solche Weichmacherzusammensetzungwird beispielweise im Dokument WO 98/34891 beschrieben. Hierbeihandelt es sich um eine sogenannte DNDA57-Zusammensetzung, die folgendedrei Dinitramine in einem bestimmten Mengenverhältnis enthält: – 2,4-Dinitro-2,4-diazapentan(DNDA5) mit der Formel:
    [0011] Die Zusammensetzung eines DNDA57-Treibladungspulversoder -Treibstoffes weist jedoch nur in einem bestimmten Zusammensetzungsbereichder DNDA57-Mischung eine geringe Temperaturabhängigkeit auf.
    [0012] Zudem hat die Anmelderin eine starke Änderungder Abbrandgeschwindigkeit eines solchen Treibladungspulvers beibestimmten Temperaturen festgestellt.
    [0013] Außerdem ist der auf diese Weiseerhaltene Treibsatz zeitlich unstabil, was nicht wünschenswertist.
    [0014] Die Erfindung soll eine Lösung für dieseProbleme liefern.
    [0015] Die Anmelderin hat das thermischeVerhalten von DNDA57 genau untersucht, wobei das Mengenverhältnis allerdrei oben genannten Dinitramine von 0 bis 100% variiert wurde, undkonnte somit die entscheidende Wirkung von DNDA6 auf die Temperaturunabhängigkeitder Abbrandgeschwindigkeit des Treibsatzes nachweisen. Zudem wurdeder nachteilige Einfluss von DNDA5 und DNDA7 in einigen Zusammensetzungsbereichenvon DNDA57 auf diesen Kennwert festgestellt.
    [0016] Somit betrifft die Erfindung einenTreibsatz mit mindestens einem energetischen Stoff bzw. einer Mischungvon energetischen Stoffen und einer Weichmacherzusammensetzung,wobei die Weichmacherzusammensetzung mindestens 55 Masse-% 2,4-Dinitro-2,4-diazahexan(DNDA6) enthält.
    [0017] Gemäß einer ersten möglichenAusführungsformenthältdie Weichmacherzusammensetzung mindestens 97 Masse-% DNDA6.
    [0018] Gemäß einer zweiten möglichenAusführungsformenthältdie Weichmacherzusammensetzung mindestens noch ein weiteres Dinitramin.
    [0019] Die Weichmacherzusammensetzung enthält zum Beispielzusätzlich2,4-Dinitro-2,4-diazapentan (DNDA5).
    [0020] Der Treibsatz kann aus einem energetischenPolymer und einer Weichmacherzusammensetzung bestehen oder mindestensein energetisches Polymer, eine Weichmacherzusammensetzung und mindestens eineenergetische Verbindung aus der Gruppe der Hexogene, Oktogene, Nitramine,CL-20 (Anitrohexaazaisowurtzitan) und deren Mischungen enthalten.
    [0021] Das energetische Polymer wird beispielweiseaus der Gruppe der Nitrozellulosen, PolyNIMMO, GAP, PolyGlynn undderen Mischungen ausgewählt.Andere energetische Polymere könnenebenfalls verwendet werden.
    [0022] Die Weichmacherzusammensetzung kannzudem Folgendes enthalten: – mindestens ein Weichmachermittelaus der Gruppe der Nitroglyzerine, Salpetersäure-Ester, Diethylenglycoldinitrate, Nitratoethylnitramine(NENA) und deren Mischungen, – und/odermindestens einen Stabilisator, wie zum Beispiel Centralit oder Diphenylamin.
    [0023] Gemäß einer besonderen Ausführungsformumfasst der Treibsatz: – 25 bis 35 Masse-% der Weichmacherzusammensetzung,die wie folgt zusammengesetzt ist: – 55 bis 65 Masse-% DNDA6; – 35 bis45 Masse-% Methyl-NENA; – 65bis 75 Masse-% einer Mischung von energetischen Stoffen, die wiefolgt zusammengesetzt ist: – 45 bis 55 Masse-% Hexogen; – 35 bis45 Masse-% Nitrozellulose; – 0bis 1 Masse-% einer oder mehrerer anderer Verbindungen.
    [0024] Die weiteren Merkmale der Erfindunggehen aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformenunter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren hervor, wobei:
    [0025] – in 1 die Abbrandgeschwindigkeitr des Treibsatzes in Abhängigkeitvom Druck P der erzeugten Gase bei unterschiedlichen Temperaturengraphisch dargestellt wird;
    [0026] – in 2 die dynamische LebhaftigkeitL des Treibsatzes in Abhängigkeitvom VerhältnisP/Pmax bei unterschiedlichen Temperaturen graphisch dargestelltwird;
    [0027] – in 3 die charakteristischedynamische Lebhaftigkeit Lk des Treibsatzes in Abhängigkeitvon der Temperatur graphisch dargestellt wird.
    [0028] Der Treibsatz enthält mindestenseinen energetischen Stoff bzw. eine Mischung von energetischen Stoffensowie eine Weichmacherzusammensetzung.
    [0029] Der energetische Stoff bzw. die Mischungvon energetischen Stoffen kann: – entwederaus einem einzigen energetischen Polymer bestehen, wobei der Treibsatzin diesem Fall „zweibasigesTreibladungspulver" genanntwird, – odermehrere Verbindungen mit mindestens einem energetischen Polymerenthalten, wobei der Treibsatz in diesem Fall „mehrbasiges Treibladungspulver" genannt wird.
    [0030] Das energetische Polymer wird ausder Gruppe der Nitrozellulosen, PolyNIMMO, GAP, PolyGlynn und derenMischungen ausgewählt.Andere energetische Polymere könnenebenfalls verwendet werden.
    [0031] Die „mehrbasigen" Treibsätze können zudemandere energetische Verbindungen, z.B. Nitramine wie Hexogen® (Trimethylentrinitramin,C3H6O6N6) oder Oktogen, CL-20 (Anitro-hexa-aza-iso-wurtzitan)usw., enthalten.
    [0032] Die Treibsätze können außerdem mindestens ein Weichmachermittel,wie Salpetersäure-Ester, z.B. Nitroglycerin,Diethylenglycoldinitrat, Nitratoethylnitramine (NENA), z.B. Methyl-Nena, Ethyl-Nena,Butyl-Nena, Propyl-Nena, sowie andere Stickstoffverbindungen usw.,aufweisen.
    [0033] Stabilisatoren, wie z.B. Centralit,Diphenylamin (oder andere Stabilisatoren), sowie übliche Verbindungen,wie z.B. Mittel zur Begünstigungdes Herstellungs- und Umsetzungsprozesses, können ebenfalls im Treibsatzenthalten sein.
    [0034] Die Weichmacherzusammensetzung enthält hauptsächlich DNDA6,wodurch die Temperaturunabhängigkeitder Abbrandgeschwindigkeit des Treibsatzes sichergestellt wird.
    [0035] Somit enthält die Weichmacherzusammensetzung: – entwederreines DNDA6 (Reinheitsgrad über97 Masse-% in der Weichmacherzusammensetzung) – odereine Mischung von Weichmachern, die DNDA6 in einem Anteil von über 55 Masse-% der Weichmacherzusammensetzungenthält.In diesem Fall enthältdie Weichmacherzusammensetzung mindestens noch ein weiteres Dinitramin,wie z.B. DNDA5.
    [0036] In Tabelle 1 werden einige Beispielevon erfindungsgemäßen Treibsätzen miteiner temperaturunabhängigenAbbrandgeschwindigkeit zumindest im Temperaturbereich zwischen –40°C und +50°C angegeben.
    [0037] In Tabelle 1: – sind dieAnteile der Weichmacherzusammensetzung, des energetischen Polymersund der energetischen Verbindung in Masseprozent des Treibsatzesangegeben; – sinddie Anteile von DNDA6 in der Weichmacherzusammensetzung in Masseprozentder Weichmacherzusammensetzung angegeben.
    [0038] Nachstehend werden einige genaueBeispiele von Treibsätzenaufgeführt:
    [0039] Im Folgenden wird auf die 1 bis 3 Bezug genommen, in denen die Effizienzvon DNDA6 als thermisches Desensibilisierungsmittel eines Treibsatzesaufgezeigt wird.
    [0040] In 1 bis 3 werden verschiedene Variablen,die füreine 50 cm3-Hochdruckbombe bei unterschiedlichenTemperaturen aufgezeichnet wurden, für folgenden Treibsatz graphischdargestellt: – 32 Masse-% Nitrozellulose; – 32Masse-% reines DNDA6 (zu 97%); – 36Masse-% Hexogen®.
    [0041] In 1 wirddie Abbrandgeschwindigkeit r (in mm/s) des Treibsatzes in Abhängigkeitvom Druck P (in MPa) der erzeugten Gase bei einer Temperatur von –40°, –10°, +20° und +50°C dargestellt.
    [0042] In 2 wirddie dynamische Lebhaftigkeit L des Treibsatzes in Abhängigkeitvom VerhältnisP/Pmax bei einer Temperatur von –40°, –10°, +20° und +50°C dargestellt.
    [0043] Die dynamische Lebhaftigkeit istwie folgt definiert:
    [0044] L wird in MPa–1·s–1 ausgedrückt undhängt somitvon der Druckänderungder erzeugten Gase in Abhängigkeitvon der Zeit, vom Kehrwert des Drucks der erzeugten Gase und vomKehrwert des Maximaldrucks der erzeugten Gase ab.
    [0045] P/Pmax = z wird dem Massengehaltdes bereits verbrannten Pulvers gleichgestellt.
    [0046] In 3 wirdschließlichdie (in MPa–1·s–1 ausgedrückte) charakteristischedynamische Lebhaftigkeit Lk des Treibsatzes in Abhängigkeitvon der Temperatur T (°C)dargestellt.
    [0047] Die charakteristische dynamischeLebhaftigkeit Lk entspricht dem Mittelwert der Werte der dynamischenLebhaftigkeit L, und zwar von z = 0,3, z = 0,4, z = 0,5, z = 0,6und z = 0,7.
    [0048] In 1 bis 3 wird die Wirkung der Unabhängigkeitdes Abbrandes von einer Temperatur zwischen –40° und +50°C deutlich aufgezeigt.
    [0049] Mit dieser Erfindung können folglichTreibsätzeguter Qualität,d.h. mit einer temperaturunabhängigen Abbrandgeschwindigkeit,mindestens in einem Bereich von –40° bis +50°C erhalten werden. Die Treffsicherheitwird dadurch erheblich verbessert.
    [0050] Zudem können die erfindungsgemäßen Treibsätze, zumindest über einenZeitraum von 20 oder 30 Jahren, zeitlich stabil sein, was besondersvorteilhaft ist.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Treibsatz mit mindestens einem energetischenStoff bzw. einer Mischung von energetischen Stoffen und einer Weichmacherzusammensetzung, dadurchgekennzeichnet, dass die Weichmacherzusammensetzung mindestens55 Masse-% 2,4-Dinitro-2,4-diazahexan(DNDA6) enthält.
    [2] Treibsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Weichmacherzusammensetzung mindestens 97 Masse-% DNDA6enthält.
    [3] Treibsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Weichmacherzusammensetzung mindestens noch ein anderesDinitramin enthält.
    [4] Treibsatz nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichmacherzusammensetzung zusätzlich 2,4-Dinitro-2,4-diazapentan(DNDA5) enthält.
    [5] Treibsatz nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass sich dieser Treibsatz aus einemenergetischen Polymer und einer Weichmacherzusammensetzung zusammensetzt.
    [6] Treibsatz nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass sich dieser Treibsatz mindestensaus einem energetischen Polymer, einer Weichmacherzusammensetzungund mindestens einer energetischen Verbindung aus der Gruppe derHexogene, Oktogene, Nitramine, CL-20 (Anitrohexaazaisowurtzitan)und deren Mischungen zusammensetzt.
    [7] Treibsatz nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass das energetische Polymer aus derGruppe der Nitrocellulosen, PolyNIMMO, GAP, PolyGlynn und derenMischungen ausgewähltwird.
    [8] Treibsatz nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Treibsatz mindestens nochein Weichmachermittel aus der Gruppe der Nitroglycerine, Salpetersäure-Ester,Diethylenglycoldinitrate, Nitratoethylnitramine (NENA) und derenMischungen enthält.
    [9] Treibsatz nach einem beliebigen der vorhergehendenAnsprüche1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Treibsatz mindestensnoch einen Stabilisator, wie z.B. Centralit oder Diphenylamin, enthält.
    [10] Treibsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass dieser Treibsatz folgende Zusammensetzung aufweist: – 25 bis35 Masse-% Weichmacherzusammensetzung, die wie folgt zusammengesetztist: – 55bis 65 Masse-% DNDA6; – 35bis 45 Masse-% Methyl-NENA; – 65 bis 75 Masse-% einer Mischungvon energetischen Stoffen, die wie folgt zusammengesetzt ist: – 45 bis55 Masse-% Hexogen; – 35bis 45 Masse-% Nitrocellulose; – 0 bis 1 Masse-% einer odermehrerer anderer Verbindungen.
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    引用文献:
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    法律状态:
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    2010-07-29| 8364| No opposition during term of opposition|
    2017-08-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
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