Low-velosity detonation in ammonium perchlorate, its mixtures with polymethylmethacrylate and aluminum

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The patterns of occurrence and propagation of low–velocity detonation (LVD) in ammonium perchlorate and its mixtures with polymethylmethacrylate and aluminum ASD-4 with a relative density of up to 0.98 in durable non-destructive shells when initiated from the blind end are determined. It is shown that the addition of polymethylmethacrylate to ammonium perchlorate facilitates the transition of burning to LVD. The influence of the size of the oxidizer particles, the diameter, and the structure of mixtures on the spread of LVD is revealed. It is established that the ignition and burning of aluminum in a mixture with 15% polymethylmethacrylate 75% ammonium perchlorate 10% ASD-4 with a porosity of 2% occurs ~ 6 microseconds after the passage of a shock wave through it.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. E. Khrapovskii

Semenov Federal Research Center of Chemical Physics Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: khrapovsky@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Belyaev A.F., Bobolev V.K., Korotkov A.I. et al. Transition of combustion of condensed systems into explosion M.: Nauka, 1973. [in Russian]
  2. Ermolaev B.S., Sulimov A.A. Convective combustion and low-velocity detonation of porous media (Destech Publ., 2019)
  3. Komissarov P. V., Sulimov A. A., Ermolaev B. S. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2020.V. 14. № 4. P. 618. https://doi.org/10.1134/S199079312004018
  4. Kotomin A. A., Dushenok S. A., Ilyushin M. A. // Combust. Explos. Shock Waves. 2017. V. 53. № 3. P. 353. https://doi.org/10.1134/S0010508217030145
  5. Ermolaev B.S., Komissarov P.V., Basakina S.S. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V.17. № 5. P. 1143. https://doi.org/10.1134/s1990793123050020
  6. Ermolaev B.S., Romankov A.V., Sulimov A.A. // Gorenje i vzryv. 2017. V. 10. № 4. P. 77.
  7. Sulimov A.A., Ermolaev B.S., Khrapovsky V.E. et al. // Gorenje i vzryv. 2018. V. 11. № 1. P. 97.
  8. TU (Technical Conditions) 1791-007-49421776-2011. Aluminum powder ASD-4. Moscow.
  9. Handbook of explosives, gunpowders and pyrotechnic compositions. E-book. Edition 6. Moscow. 2012.
  10. Belyaev A.F., Sadovsky M.A., Tamm I.I. // J. Appl. Mech. Tech. Phys. 1960. V. 1. № 1. P. 3.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schemes of the used shells with an internal diameter: a – 16 mm, b – 41 or 61 mm: 1 – shell walls; 2 – internal channel; 3 – test sample; 4 – initiator; 5 – electric igniter; 6 – textolite sleeve; 7, 8 – holes for optical registration; 9 – electric wires from the electric igniter.

Download (193KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Photograph of the spread of luminescence during the development of NSD in a mixture of 15% PMMA + 85% AP (dр = 150 μm, øch = 15 mm, Lch = 203 mm, ρ = 1.59 g/cm3, m = 11%), recorded through holes with lead azide (experiment No. 231). RDX initiator — øign = 15 mm, Lign = 24 mm, ks = 1.0.

Download (136KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Diagrams of X(t) distribution of NSD in AP samples (ρch = 1.92– 1.93 g/cm3

Download (26KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Diagrams X(t) of the propagation of NSD along the length of the mixture of 85% PKhA + 15% PMMA:

Download (26KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of the detonation velocity of a mixture of 15% PMMA + 85% PHA on its relative density d = rch/rch,max: 1 – low-speed detonation; 2 – normal detonation.

Download (18KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Diagrams X(t) of the propagation of NSD along the length of the mixture of 15% PMMA + 85% PKhA for different charge diameters:

Download (26KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. a – Photograph of the spread of luminescence during the development of NSD in a mixture of 15% PMMA + 75% PKhA (dр = 150 μm) + 10% ASD-4 in holes with lead azide (2nd, 4th and 6th luminous points from the lower edge of the image) and without it (1st, 3rd and 5th luminous points). Charge parameters:

Download (137KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Diagrams X(t) of the development of NSD along the charge length in samples of PEKA-54 cast fuel of different diameters:

Download (24KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Dependence of the NSD velocity (in m/s) in a sample of PEKA-54 fuel on the cross-sectional area of ​​the charge (in mm²).

Download (17KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».