DE975932C - Treibstoffe fuer Raketenantriebe - Google Patents

Treibstoffe fuer Raketenantriebe

Info

Publication number
DE975932C
DE975932C DESCH23413A DESC023413A DE975932C DE 975932 C DE975932 C DE 975932C DE SCH23413 A DESCH23413 A DE SCH23413A DE SC023413 A DESC023413 A DE SC023413A DE 975932 C DE975932 C DE 975932C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuels
rocket engines
solid
fuel
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DESCH23413A
Other languages
English (en)
Inventor
Josef Schaberger
Gerhard Siegmund
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Josef Schaberger & Co GmbH
Original Assignee
Josef Schaberger & Co GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Schaberger & Co GmbH filed Critical Josef Schaberger & Co GmbH
Priority to DESCH23413A priority Critical patent/DE975932C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE975932C publication Critical patent/DE975932C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • C06B33/06Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide the material being an inorganic oxygen-halogen salt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/02Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal
    • C06B29/08Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal with an organic non-explosive or an organic non-thermic component
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/22Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate the salt being ammonium perchlorate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

  • Treibstoffe für Raketenantriebe Treibstoffe für Raketenantriebe bestehen im allgemeinen aus einer Kombination von Brennstoffen und Oxydationsmitteln bzw. Sauerstoffträgern. Bei Nitroglyzerinpulver ist das Oxydationsmittel auch chemisch an den Brennstoff gebunden.
  • Für den Antrieb von Raketen werden gasförmige Treibstoffe, z. B. Wasserstoff-Fluor, flüssige Treibstoffe, z. B. Alkohol-Flüssigsauerstoff, oder feste Treibstoffe, z. B. gelatiniertes Nitroglyzerinpulver, verwendet. Außerdem gibt es gemischte Treibstoffe, wie flüssig-feste Treibstoffe, z. B. Flüssigsauerstoff-Kohlenstaub; oder gasförmig-feste, z. B. Sauerstoff Aluminium.
  • Gasförmige Treibstoffe haben bisher für die praktische Verwendung für Raketen keine Bedeutung gehabt, da sie, selbst in komprimiertem Zustand, verhältnismäßig großen Raum einnehmen und je nach der Kompression sehr feste und dadurch großes Gewicht besitzende Behältnisse voraussetzen. Auch Treibstoffe mit verschiedenen Aggregatzuständen sind nur wenig verwendet worden, da hierbei unter anderem die gleichmäßige Zuführung zur Brennstelle Schwierigkeiten bereitet.
  • Auch die Verwendung flüssiger Treibstoffe setzt den Einbau Raum und Gewicht in Anspruch nehmender Einrichtungen voraus, da im allgemeinen ein oder zwei Tanks für die Aufnahme des Treibstoffes bzw. seiner Komponenten sowie Einrichtungen zur Förderung des Treibstoffes zur Brennkammer erforderlich sind.
  • Feste Brennstoffe benötigen geringeren Aufwand an Einrichtungen, so daß bei der Rakete wesentlich an Gewicht eingespart werden kann. Die bisher verwendeten festen Treibstoffe haben aber den Nachteil, daß sie gegen mechanische Beanspruchungen empfindlich sind und daß solche Beanspruchungen leicht zur Bildung von Rissen innerhalb der Treibstoffmasse führen können. Dadurch kann die brennende Oberfläche zu groß werden und infolgedessen die Brennkammer zerstört werden. Ferner sind feste Treibstoffe gegen Schwankungen der Anfangstemperatur besonders empfindlich, wodurch die Verbrennung unregelmäßig verlaufen kann.
  • Besonders schwierig ist die Herstellung von Antriebseinrichtungen mit großer Brennfläche aus festen Treibstoffen. Hier soll ein gleichmäßiger Abbrand auf der gesamten Brennfläche erfolgen. Die Herstellung solcher Antriebssysteme erfolgt durch Zusammenpressen einzelner Treibstoffsätze, wozu ein erheblicher Aufwand von Hochleistungspressen erforderlich ist.
  • Um einen gleichmäßigen Abbrand zu erzielen, ist auch bereits zu Mischungen von feinkörnigsten Treibmitteln ein gewisser Gehalt an polymerisierbarem Kunststoff zugefügt worden. So ist beispielsweise zu einer Mischung von feinverteiltem Natrium und feinverteiltem Ammoniumpikrat etwa io 0% polymerisierbares Kunstharz in dickflüssigem Zustand beigemischt worden. Bei entsprechend gleichmäßiger Mischung wird auch ein gleichmäßiger Abbrand erzielt, aber die auf diese Weise erzielte Mischung ist verhältnismäßig fest und kann nicht nachträglich verschiedenen Raumformen und Raumgrößen angepaßt werden.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die beschriebenen Nachteile der festen Treibstoffe zu beheben, um den Vorzug der festen Treibstoffe, der in der Vermeidung umfangreicher und schwerer Tanks und Einrichtungen liegt, voll auszunutzen. Zu diesem Zweck wird den festen Treibstoffen nach der Erfindung eine pastöse bis plastische Konsistenz gegeben, indem einer Mischung aus feinpulverisierten, festen Sauerstoffträgern, wie Ammonium- oder Kaliumperchlorat, ein Gehalt an festen höheren Alkoholen, wie Sorbitol, in solcher Menge untergemischt wird, daß der Treibstoff eine gleichmäßige pastöse bis plastische Form annimmt. Dem Gemenge aus festen Sauerstoffträgern können auch bekannte flüssige Sauerstoffträger, wie Überchlorsäure, zugesetzt werden. Die unterzumischenden, im Reinzustand festen höheren Alkohole können in niedrigmolaren flüssigen Alkoholen, gegebenenfalls in wässerigen Lösungen solcher Alkohole, gelöst werden. Ferner kann den höheren Alkoholen Polygalaktromannan zugesetzt werden. Den feinpulverisierten Sauerstoffträgern können vor dem Vermischen bekannte pulverisierte brennfähige Metalle, wie feinpulverisiertes Aluminium oder Bor, zugesetzt werden. Solche Metallpulver können aber auch nachträglich bei oder nach der Untermischung der höheren Alkohole zugesetzt werden.
  • Bei der Herstellung solcher plastischen bis pastösen Treibstoffe muß im allgemeinen beachtet werden, daß diese Treibstoffe ihren vollplastischen Charakter zwischen -4o und +6o° C beibehalten. Die Wahl der Mischungskomponenten und der Mischungsverhältnisse erfolgt entsprechend.
  • Eine wesentliche Voraussetzung für die Lagerfähigkeit bei unverändertem physikalischem Verhalten ist es, daß innerhalb des für die Lagerung in Betracht kommenden Temperaturbereiches keine unerwünschten chemischen Reaktionen zwischen den einzelnen Komponenten des Gemisches auftreten können. Die Plastifizierungsmittel dürfen also weder die zugemischten Brennstoffe noch die Sauerstoffträger chemisch angreifen. Auch dürfen sie keine chemische Reaktion zwischen diesen Stoffen, beispielsweise infolge Löslichkeit eines oder mehrerer Stoffe im Plastifizierungsmittel, ermöglichen.
  • Die Herstellung von Treibstoffsätzen nach der Erfindung erfolgt wie nachstehend angegeben: Die festen Sauerstoffträger und/oder festen Brennstoffe werden zu Staub zermahlen. Dann wird das Plastifizierungsmittel unter ständigem Rühren oder Kneten untergemischt. Die festen Komponenten können aus Sauerstoffträgern, wie Kaliumperchlorat, Bariumperoxyd oder Ammonium-Perchlorat, sowie festen Brennstoffen, wie z. B. Polygalaktomannan, Bor oder Aluminium, bestehen.
  • Als Plastifizierungsmittel sind beispielsweise wässerige Lösungen von Sorbitol geeignet, deren Zusammensetzung so gewählt ist, daß der Erstarrungspunkt unterhalb von -50° C und der Siedepunkt oberhalb von -I-70° C liegt.
  • Von dem Plastifizierungsmittel wird der Mischung so viel zugesetzt, daß ihre Konsistenz den gewünschten Anforderungen (salbenförmig bis asphaltartig) entspricht. Es ist dabei zweckmäßig, das Mischungsverhältnis so zu wählen, daß die Verbrennung im Brennstoffüberschuß verläuft, da in diesem Falle größere Wirkungsgrade zu errechnen sind als bei Sauerstoffüberschuß.
  • Nachfolgend wird ein Beispiel zur Veranschaulichung der Herstellung eines Treibstoffes nach der Erfindung gebracht. Beispiel o bis 7o Gewichtsprozent Ammoniumperchlorat werden mit o bis 4o Gewichtsprozent `Kaliumperchlorat fein pulverisiert und untermischt. Beim Untermischen kann das Pulver mit o bis io% 72%iger Perchlorsäure angefeuchtet werden. Dieser Mischung kann bis zu io% Bor- und bis zu io% Aluminiumpulver zugefügt werden.
  • Dieser Mischung wird o bis io% Bor und o bis ioo/o Aluminiumpulver zugesetzt.
  • Im Mischwerk wird .dieses feuchte Gemenge mit einer Lösung aus 8o % Sorbitol in 20% 75 %igem Alkohol, dem o bis 50/0 Polygalaktomannan zugesetzt wurden, so lange vermischt, bis eine homogene Mischung von pastösem Charakter entsteht. Das wird bei einem Zusatz von etwa 2o bis 30% der Sorbitollösung der Fall sein.
  • Enthält diese Mischung um 6o0/0 Ammoniumperchlorat neben 50/, Aluminium oder amorphem Bor und sind die 5 % 72 o/oige Perchlorsäure zugemischt, so liegt der Erstarrungspunkt des Gemisches unter -6o0 C, während ein möglicher Dampfdruck erst bei Temperaturen oberhalb von -4-7o0 C auftritt.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Treibstoffe für Raketenantriebe auf der Basis einer Mischung aus feinpulverisierten, festen Sauerstoffträgern, wie Ammonium- oder Kaliumperchlorat, gekennzeichnet durch einen Gehalt an festen höheren Alkoholen, wie Sorbitol, in solcher Menge, daß der Treibstoff eine gleichmäßig pastöse bis plastische Form annimmt.
  2. 2. Treibstoff für Raketenantriebe nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt an bekannten flüssigen Sauerstoffträgerii, wie Überchlorsäure.
  3. 3. Treibstoff für Raketenantriebe nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an festen höheren Alkoholen in Form einer Lösung in niedrigmolaren flüssigen Alkoholen, gegebenenfalls in wässeriger Lösung, wobei die Lösungen einen Erstarrungspunkt unter -5o0 C und einen Siedepunkt oberhalb -f-700 C aufweisen.
  4. 4. Treibstoffe für Raketenantriebe nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Polygalaktromannan.
  5. 5. Treibstoffe für Raketenantriebe nach den Ansprüchen i bis 4, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt der Sauerstoffträger an als Raketentreibstoffbzstandteil bekannten pulverisierten metallischen Brennstoffen, wie feinpulverisiertes Aluminium oder Bor. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 742 672.
DESCH23413A 1958-01-21 1958-01-21 Treibstoffe fuer Raketenantriebe Expired DE975932C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DESCH23413A DE975932C (de) 1958-01-21 1958-01-21 Treibstoffe fuer Raketenantriebe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DESCH23413A DE975932C (de) 1958-01-21 1958-01-21 Treibstoffe fuer Raketenantriebe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE975932C true DE975932C (de) 1963-01-31

Family

ID=7429598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DESCH23413A Expired DE975932C (de) 1958-01-21 1958-01-21 Treibstoffe fuer Raketenantriebe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE975932C (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2742672A (en) * 1944-08-23 1956-04-24 Charles A Thomas Process for preparing composite propellants

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2742672A (en) * 1944-08-23 1956-04-24 Charles A Thomas Process for preparing composite propellants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60126644T2 (de) Pyrotechnische aerosolbildende feuerlöschende mischung und verfahren zu ihrer herstellung
DE2048583A1 (de) Gießbare Weißrauchmischung
DE102021103380B3 (de) Treibstoff für Raketentriebwerke
DE2820969C1 (de) Composit-Festtreibstoff mit stabilem Abbrand
DE2530209C3 (de) Brandmittel-Zusammensetzung aus Magnesium, einem Oxydationsmittel sowie einem Bindemittel
DE975932C (de) Treibstoffe fuer Raketenantriebe
DE840821C (de) Zuendsatz fuer brennbare Gase erzeugende Ladungen oder Heizmischungen von Sprengpatronen
DE851919C (de) Verfahren zur Herstellung brennbarer, fester Mischungen zur Druckgaserzeugung
US3755019A (en) Solid propellant compositions containing plasticized nitrocellulose and aluminum hydride
EP0002466B1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Druckabhängigkeit des Abbrandverhaltens von Festtreib- oder Rohrwaffentreibmitteln und deren Verwendung als Festtreibstoff- oder Rohrwaffentreibmittelkomponenten
DE863615C (de) Wettersprengstoff
DE69921816T2 (de) Hochleistungsfesttreibstoff auf basis von hydrazin-nitroform
DE854769C (de) Sicherheitssprengstoff mit geringer Kraftwirkung
DE977941C (de) Halbfeststoff- und Feststoff-Raketentreibsatz
DE2349640C2 (de) Gelatinöse Sprengstoffe mit verbesserter Lagerfähigkeit
DE102011116594B4 (de) Verwendung von Zirkonium oder eines Zirkonium enthaltenden Gemischs
DE1771176C3 (de) Sprengstoff mit einem Gehalt an Hydrazin und Hydraziniumnitrat und Verfahren zur Herstellung desselben
DE1009990B (de) Plastischer Sicherheitssprengstoff mit ausgeglichener Sauerstoffbilanz
DE19756794B4 (de) Modularer, kryogener Feststoffraketentreibsatz
DE1939138C3 (de) Sprengstoff in Form eines wäßrigen Gels oder Schlamms
DE2050302C3 (de) Brennstoffblock und Verfahren zu dessen Herstellung
DE1157983B (de) Rauchloses Treibpulver
DE1646271C (de) Eingedickte SprengstofTaufschlämmung aus anorganischem Oxydationsmittel, Alkoholbrennmaterial und Wasser
AT216401B (de) Plastischer, von flüssigen Salpetersäureestern freier Sicherheitssprengstoff
DE1806550C3 (de) Druckgaserzeugender, kühle Gase liefernder Treibsatz