Badania dynamiczno-mechaniczno-termiczne stałych, homogenicznych-dwubazowych paliw rakietowych

W artykule przedstawiono badania stałych, homogenicznych paliw rakietowychdwubazowych, których podstawowymi składnikami są nitroceluloza i nitrogliceryna. Badania dynamiczno-mechaniczno-termiczne (określane skrótem DMA albo DMTA) paliw rakietowych realizowano za pomocą analizatora DMA Q800 brytyjskiej firmy „TA Instruments”. Próbka materiałowa zamocowana była na jednym końcu do nieruchomego, zaś na drugim - do ruchomego uchwytu, poprzez który poddawana była dynamicznemu obciążeniu okresowemu o częstotliwości 1 Hz, przy kontrolowanej deformacji wynoszącej 0,2 mm. Jednocześnie próbka znajdowała się w komorze termostatującej, ogrzewanej z szybkością 2°C/min. Analizę DMA prowadzono w zakresie temperatur od 30°C do 100°C, określając dynamiczny moduł sprężystości paliwa rakietowego, jego dynamiczny moduł stratności, tangens kąta przesunięcia fazowego między obu modułami oraz względne odkształcenie dynamiczne. Znajomość ww. parametrów umożliwia min. ocenę wytrzymałości paliwa na mechaniczne obciążenia dynamiczne w badanym zakresie temperaturowym oraz temperaturę mięknienia paliwa.

Investigations of solid, homogeneous, double-base, rocket propellants composed of two main ingredients i.e. – nitrocellulose and nitroglycerine, by means of Dynamic-Mechanical-Thermal Analysis (detrmined by abbreviation DMA or DMTA) were presented in this paper. The tests of solid rocket propellant samples were conducted with usage of DMA Q800 Analyser of british “TA Instruments” Company. The tested sample was mounted in single cantilever clamp system i.e. the sample was fixed at one end, and through the second end the sample was subjected to mechanical dynamic cyclic loads of frequency 1 Hz , at controlled sample deformation of 0.2 mm. Simultaneously the sample was heated in the apparatus conditioning chamber with the rate of temperature rise of 2°C /min. DMA analyses for tested samples were realised in the range of temperature from 30°C to 100°C. By means of DMA analysis dynamic loss modulus, dynamic storage modulus, tangent of angle of phase shift between these moduli and relative dynamic strain of tested samples were determined. Knowledge about above mentioned parameters makes possible int. al. assessment of solid rocket propellant specimens strength towards dynamic loads subjected to them in the given temperature region and also allows to determine the solid rocket propellant specimens softening point.