Nghiên ứu hế tạo thuố hâm háy mc ho vành tự huỷ ngòi ao xạ 37 mm và 57 mm

Bộ giáo dục đào tạo Trường Đại học bách khoa hµ néi Luận văn thạc sỹ khoa học Ngành: công nghệ hoá học Nghiên cứu chế tạo thuốc châm cháy MC cho vành tự huỷ ngòi cao xạ 37 mm 57 mm Lê Hồng thái Hà néi 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131715181000000 -1- Mục lục Mở đầu Phần thứ Tổng quan chung cấu ngòi cao xạ 37, 57 mm, công nghệ chế tạo, công nghệ nén ép thuốc cháy chậm dùng vµnh tù hủ I C¬ cÊu ngòi cao xạ, cấu tự huỷ hoạt động cấu tự huỷ ngòi cao xạ 37, 57 mm 1.1 Cơ cấu ngòi cao xạ 37, 57 mm 1.2 Cơ cấu tự huỷ ngòi đạn cao x¹ 1.3 Quá trình hoạt động cấu tự huỷ ngòi cao xạ bắn II Thuốc cháy chậm sử dụng vành tự huỷ ngòi cao xạ 37, 57 mm Liên Xô 10 III Công nghệ chế tạo thuốc cháy chậm cho vành tự huỷ ngòi cao xạ 14 3.1 C«ng nghƯ trén kh« 15 3.2 C«ng nghƯ trén ­ít 19 IV Các thông số chế tạo thông số hoả thuật thuốc châm cháy ảnh hưởng đến tính hoả thuật 21 4.1 ảnh hưởng độ phân tán nguyên liệu phối liệu đến độ ổn định thời gian cháy chậm khả bắt cháy thuốc châm cháy 21 4.2 ảnh hưởng cỡ hạt nguyên liệu đầu vo 22 4.3 ảnh hưởng độ ẩm thuốc (hay ®é bèc bay) 24 4.4 ¶nh h­ëng cđa mËt ®é gi¶ 25 4.5 ¶nh h­ëng cđa cì h¹t thc 25 4.6 ảnh hưởng độ sinh khÝ 26 4.7 ảnh hưởng nhiệt độ bùng cháy 26 4.8 ¶nh hưởng nhiệt lượng cháy 27 -2V Quá trình nén ép thuốc cháy chậm vào vành tự huỷ ngòi cao xạ 37, 57 mm phương pháp hiệu chỉnh 27 5.1 Quá trình nén ép phương pháp nén ép thuốc cháy chậm vào vµnh tù hủ 28 5.2 C¸c yếu tố ảnh hưởng đến thông số hoả thuật trình nén ép thuốc cháy chậm 28 VI Nhược điểm thuốc cháy chậm sử dụng vành tự huỷ ngòi cao xạ 37, 57 mm Liên Xô phương án thay nhà máy Z129 31 VII Nhược điểm thuốc châm cháy Z129 vấn đề cần nghiên cứu thay loại thuốc châm cháy 34 PhÇn thø hai Các kết nghiên cứu biện luận 36 I Phương pháp tiếp cận nghiên cứu phương án nghiên cứu thuốc châm cháy MC 36 II Nghiên cứu nguyên nhân tin cậy thuốc châm cháy nhà máy Z129 nghiên cứu 37 III Kết nghiên cứu công nghệ chế tạo thuốc MC 43 3.1 Các yêu cầu thuốc châm cháy MC xác định thông số hoả thuật cần thiết 43 3.2 Nghiên cứu lựa chọn thành phần hoá học công nghệ chế tạo thuốc châm cháy MC 46 3.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu keo liên kÕt 47 3.2.2 Nghiªn cứu lựa chọn thành phần hoá học công nghệ chế tạo thuốc châm cháy MC 49 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ công nghệ đến thông số hoả thuËt cña thuèc MC 56 3.3.1 ¶nh hưởng hàm lượng C-1 thời gian nghiền trộn ®Õn mËt ®é gi¶ cđa thc MC 59 3.3.2 ¶nh h­ëng hàm lượng C-1 thời gian nghiền trộn đến tốc độ cháy chậm thuốc châm cháy MC 59 3.3.3 ¶nh h­ëng cđa hàm lượng C-1 thời gian nghiền trộn đến nhiệt lượng cháy thuốc châm cháy MC 60 3.3.4 ảnh hưởng hàm lượng C-1 thời gian nghiền trộn đến nhiệt độ bùng cháy thuốc châm cháy MC 60 -33.3.5 Kết luận ảnh hưởng thành phần thời gian trộn đến thông số hoả thuật Xác định thành phần hợp lý thời gian trộn hợp lý thuốc châm cháy MC 67 3.4 Kiểm tra khả bắt cháy, đốt cháy màng axetat xenlulo, châm cháy thuốc đen trụ truyền nổ thuốc châm cháy MC 68 IV Xây dựng đặc tính nén ép thuốc châm cháy MC 70 4.1 KÕt qu¶ thư nghiƯm vỊ sù phơ thc chiỊu cao cột thuốc v mật độ thuốc vo áp lực ép 70 4.2 KÕt qu¶ thư nghiƯm vỊ sù phụ thuộc tốc độ cháy chậm vo mật độ thuốc thuốc châm cháy MC 76 V Các kết nghiên cứu thử nghiệm sử dụng thuốc châm cháy MC nhà máy Z129 82 5.1 KiĨm tra kh¶ bắt cháy 83 5.2 Kết kiểm tra khả bong tróc thuốc châm cháy MC thử rơi thử rung xóc thử va đập 84 5.3 KÕt qu¶ thư nỉ tÜnh 87 5.4 Đánh giá thử nghiệm nhà máy 89 Kết luận kiến nghị 90 Tµi liƯu tham kh¶o 92 Phô lôc 94 -4- Mở đầu Cao xạ 37, 57 mm vũ khí phòng không tầm thấp tầm trung Liên Xô nghiên cứu chế tạo Loại vũ khí phòng không đà sử dụng rộng rÃi nước Đông âu, Trung Quốc, Việt Nam Trong chiến tranh phá hoại đế quốc Mỹ chúng đà đóng góp không nhỏ cho việc bảo vệ vùng trời, bảo vệ công trình quân sự, công trình công nghiệp miền bắc xà hội chủ nghĩa Trong tương lai, loại vũ khí phòng không đắc lực chiến tranh thông thường Súng đạn cao xạ 37, 57 mm trước Liên Xô viện trợ, nhiên súng đạn xuống cấp thiếu hụt Để đảm bảo số súng, đạn dự trữ đảm bảo sẵn sàng chiến đấu, thực chủ trương Bộ Quốc Phòng, Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng đà giao công trình nghiên cứu sửa chữa chế tạo súng, đạn cao xạ cho đơn vị Tổng cục Nhà máy Z.129 Trung tâm Công nghệ giao nhiệm vụ nghiên cứu sửa chữa chế tạo phần ngòi đạn Nhiều năm qua, Trung tâm đà phối hợp với nhà máy đà nghiên cứu chế thử áp dụng vào sản xuất nhiều tiến khoa học cho trình sửa chữa sản xuất loại ngòi đạn pháo cao xạ Đến công nghệ chế tạo loại ngòi đạn pháo cao xạ đà ổn định, độ hoạt động tin cậy ngòi ngày đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Tuy nhiên, qua thực tế sản xuất ngòi đạn cao xạ đà bộc lộ số vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu Ngòi đạn cao xạ 37, 57 mm có cấu phức tạp, có hai cấu sử dụng thuốc giữ chậm cấu giữ chậm mở bảo hiểm cấu giữ chậm tự huỷ Đến hoạt động cấu giữ chậm mở bảo hiểm đà ổn định đảm bảo khoảng cách mở bảo hiểm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu Tuy nhiên, bắn nghiệm thu ngòi đạn hạng mục kiểm tra khả tự huỷ không có đến 10 ữ 15% số lô đạn không đạt điều kiện nghiệm -5thu Qua phân tích, nguyên cứu sơ kết luận nguyên nhân phần thuốc châm cháy vành tự huỷ chưa đảm bảo tính sử dụng Thực chủ trương "nâng cao chất lượng sản phẩm quốc phòng" Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng vấn đề tìm hiểu nguyên nhân nghiên cứu giải pháp nâng cao độ hoạt động tin cậy ngòi cao xạ 37, 57 mm thông qua việc cải tiến phần thuốc châm cháy vành tự huỷ đà đặt -6- Phần thứ Tổng quan chung cấu ngòi cao xạ 37, 57 mm, công nghệ chế tạo, công nghệ nén ép thuốc cháy chậm dùng vành tự huỷ I Cơ cấu ngòi cao xạ, cấu tự huỷ hoạt động cấu tự huỷ ngòi cao xạ 37, 57 mm 1.1 Cơ cấu ngòi cao xạ 37, 57 mm Đạn cao xạ 37, 57 mm cấu tạo gồm phần: Phần thân đạn phần ngòi đạn Thân đạn ống kim loại chứa thuốc phóng Khi bắn thuốc phóng thân đạn cháy tạo áp suất đẩy ngòi đạn khỏi nòng bay tới mục tiêu với gia tốc định Nếu trúng mục tiêu ngòi đạn phát nổ gây sát thương mục tiêu, không trúng mục tiêu nổ để tự huỷ không [8] Ngòi cao xạ có cấu tạo phức tạp bao gồm cấu: - Cơ cấu chạm nổ bao gồm đầu ngòi, cấu quay, lò xo, kim hoả - Cơ cấu mở bảo hiểm bao gồm trụ thuốc cháy chậm, chốt giải phòng lò xo - Cơ cấu tự huỷ bao gồm kim hoả, lò xo, hạt lửa, vành cháy chậm tự huỷ, trụ truyền nổ - Cơ cấu phát nổ trụ truyền nổ trạm nổ chứa thuốc nổ mạnh Mỗi cấu ngòi có nhiệm vụ định - Cơ cấu chạm nổ có nhiệm vụ đảm bảo cho ngòi nằm vị trí an toàn trình bảo quản vận chuyển Cơ cấu chuyển từ vị trí an toàn sang vị trí chiến đấu sau ngòi đạn bay khỏi nòng súng Việc chuyển vị trí nhờ hoạt động cấu mở bảo hiểm Khi chạm mục tiêu cấu làm cho ngòi đạn nổ tức thời phá huỷ mục tiêu -7- Cơ cấu mở bảo hiểm có nhiệm vụ làm chậm thời gian chuyển từ trạng thái an toàn sang trạng thái chiến đấu ngòi đạn để đảm bảo khoảng cách không nổ tránh thương vong cho người bắn Cơ cấu mở bảo hiểm hoạt động nhờ tác dụng lực ly tâm ngòi đạn tự quay trình bay khỏi nòng.Việc làm chậm thời gian cấu nhờ thuốc cháy chậm nén trụ thuốc mở bảo hiểm Thời gian giữ chậm theo quy định 0,25 ữ 0,35 giây Thuốc cháy chậm sử dụng cấu loại thuốc sinh khí thuốc đen PK-5 Loại thuốc cháy không để lại xỉ rắn Khi thuốc cháy chậm cháy chốt bảo hiểm mở để đưa ngòi từ vị trí an toàn chuyển sang vị trí chiến đấu hệ thống quay khí nhờ lực ly tâm ngòi đạn - Cơ cấu tự huỷ có nhiệm vụ gây nổ ngòi đạn để tự huỷ không để tránh gây thương vong cho người công trình mặt đất ngòi đạn không trúng mục tiêu Cơ cấu có mạch nổ phức tạp Thời gian tự huỷ ngòi đạn pháo cao xạ 37 mm quy định 9,0 ữ 12,0 giây, đạn pháo 57 mm 13,0 ữ 16,8 giây - Cơ cấu phát nổ trụ truyền nổ tr¹m nỉ chøa thc nỉ m¹nh cã nhiƯm vơ nỉ phá huỷ ngòi gây sát thương mục tiêu nổ để tự huỷ ngòi không gặp mục tiêu 1.2 Cơ cấu tự huỷ ngòi đạn cao xạ Cơ cấu tự huỷ ngòi đạn cao xạ 37 57 mm tương tự bao gồm: Cơ cấu phát hoả, cấu giữ chậm, cấu phát nổ [8] + Cơ cấu phát hoả: Cơ cấu gồm có kim hoả hạt lửa Cơ cấu phát hoả có mục đích mồi cháy cho cấu giữ chậm + Cơ cấu giữ chậm tự huỷ: Cơ cấu giữ chậm vành tự huỷ có mạch cháy chậm nén ép phần thuốc cháy chậm: Phần thuốc mồi cháy, phần thuốc giữ chậm, -8phần thuốc châm cháy Cơ cấu giữ chậm đóng vai trò giữ chậm thời gian tự huỷ - Phần thuốc mồi cháy: Thuốc mồi cháy đóng vai trò bắt cháy từ hạt lửa để truyền cháy cho phần thuốc giữ chậm không đóng vai trò đảm bảo thời gian giữ chậm ngòi đạn Đặc điểm loại thuốc có nhiệt độ bùng cháy thấp để đảm bảo khả bắt cháy có nhiệt lượng cháy cao để đảm bảo khả truyền cháy cho phần thuốc giữ chậm - Phần thuốc giữ chậm: Thuốc giữ chậm loại thuốc cháy chậm đóng vai trò giữ chậm để đảm bảo thời gian giữ chậm trình tự huỷ ngòi đạn Đặc điểm loại thuốc nhiệt độ bùng cháy cao, nhiệt lượng thấp, tốc độ cháy chậm ổn định - Phần thuốc châm cháy Phần thuốc châm cháy đóng vai trò châm cháy cho trụ truyền nổ Đặc điểm loại thuốc có nhiệt độ bùng cháy thấp để bắt cháy từ thuốc giữ chậm; có nhiệt lượng cháy cao tốc độ cháy vừa phải để đốt cháy màng axetat xenlulo châm cháy cho phần thuốc đen chứa trụ truyền nổ + Cơ cấu phát nổ: Cơ cấu bao gồm trụ truyền nổ trạm nổ Cơ cấu đóng vai trò phá huỷ ngòi gây sát thương mục tiêu tự huỷ ngòi không Trụ truyền nổ trụ nhôm chứa thuốc đen, thuốc nổ TEN [9,10] Trụ truyền nổ làm kín màng axetat xenlulo Thuốc đen có vai trò mồi nổ cho phần thuốc nổ TEN Trạm nổ trụ nhôm chứa thuốc nổ m¹nh nh­ hexogen, pentrit [9,10] Khi trơ trun nỉ nỉ đánh thủng vành tự huỷ làm kích nổ trạm nổ -91.3 Quá trình hoạt động cấu tự huỷ ngòi cao xạ bắn Quá trình hoạt động bắn cấu tự huỷ ngòi cao xạ 37, 57 mm mô tả sau: Kim hoả Cơ cấu phát hoả Hạt lửa Thuốc mồi cháy Thuốc giữ chậm Vành tự huỷ Thuốc châm cháy Màng axetat xenlulo Thuốc đen Trụ truyền nổ Thuốc TEN Trạm nổ Cơ cấu phát nổ Hình Sơ đồ mạch nổ cấu tự huỷ ngòi cao xạ 37, 57 mm