Воспламенительные составы для ракетных двигателей

Надежность работы ракетного двигателя в значительной степени зависит от наличия эффективной системы воспламенения. Воспламенители на основе черного пороха оказались не пригодными для воспламенения смесевых или баллиститных порохов. В связи с этим американские фирмы разработали ряд конструкций пиротехнических воспламенителей, которые теперь используются для РДТТ и ЖРД. Пиротехническая система воспламенения применяется в ракетных двигателях самых различных типов, в частности, в двигателях ракет Титан, Полярис, Минитмэн. Она надежна и безопасна, обеспечивает быстрый запуск двигателя на большой высоте, для включения системы требуется источник энергии малой мощности.

Факел пламени пиротехнического воспламенителя имеет высокую температуру и достаточно большие размеры (большую площадь воспламенения). В литературе описано большое количество конструкций таких 'воспламенителей: роликовые, корзиночные, «ракета аз ракете» и др.

На первой стадии отработки в пиротехнических воспламенителях была использована смесь А1С10 алюминиевого порошка с KC104. Эта смесь высококалорийна, интенсивно горит, температура ее воспламенения около 3б0° С.

Позднее в смесь А1С10 стали.вводить этилцеллюлозную связку. Для воспламенения смесевых топлив с высоким содержанием NH4C104 применяют пиротехнические смеси: К.С104 — 26—50% Ва(NОз)2 — 15—17%, сплав Zr—Ni,(50/50) — 32—54%, этил- целлюлоза — 3% 1.

Находят применение и воспламенительные составы, содержащие бор, например: КМОз—71%, В (аморфный) — 24% каучук—5%.

При отработке пиротехнических воспламенителей проводят многочисленные испытания; определяют их рабочие характеристики при различных условиях2.

Отправными моментами при этом являются:

1) заданный габарит;

2) способ крепления в ракетном двигателе;

3) минимально необходимая температура факела пламени;

4) общее время действия и время до достижения максимального давления;

5) характеристика продуктов сгорания (максимально допустимое количество твердых веществ, степень дисперсности частиц и др.);

6) условия работы (вибрация, перегрузки, давление окружающей среды, максимальная и минимальная рабочие температуры и др.).