Методика проведення експериментального дослідження щодо відновлення характеристик піроксилінових порохів

Abstract

Однією зі складових проблеми національної безпеки в Україні є завантаження складів різноманітними боєприпасами з вичерпаним гарантійним строком зберігання. Досвід зберігання боєприпасів показує, що у процесі тривалого зберігання піроксилінові пороха, які використовуються в боєприпасах, здатні самовільно перетерплювати різні фізико-хімічні перетворення, що негативно відображається на балістичних характеристиках боєприпасів. Відсутність виробництва боєприпасів в Україні призвела до того, що наразі в експлуатації перебувають боєприпаси, час зберігання яких понад 30 років. У цій статті проаналізовано публікації, що присвячені науковим дослідженням щодо проблем безпечної експлуатації піроксилінових порохів. Показано, що однією з головних проблем оцінювання властивостей піроксилінових порохів є ефективний фізико-хімічний моніторинг їх стану та прогнозування змін, що відбуваються на тривалих етапах експлуатації. Вказано на актуальність досліджень фізико-хімічних змін у процесі тривалого зберігання піроксилінових порохів, а також визначення можливості їх відновлення та ефективного подальшого використання. Наведено різні методи оцінки хімічної стійкості порохів та їх аналіз. Пропонується методика визначення змін характеристик піроксилінових порохів, а також методика проведення експерименту щодо визначення можливості регенерації порохових зарядів тривалих термінів експлуатації шляхом обробки їх перекисом водню, а, отже, зміни енергетичних та балістичних характеристик пороху. Подано експериментальну установку для контролю калориметричних властивостей пороху. Цей експеримент проводиться з метою визначення сили пороху на основі балансних співвідношень енергії пороху. Наведено основне балансне рівняння, що лежить в основі запропонованої методики. На основі результатів експериментів передбачається отримати силу пороху, обробленого за розробленою методикою, яка буде відповідати терміну зберігання порохового заряду боєприпасів. Визначено, що на основі вирішення проблеми нітроцелюлозних порохів тривалих термінів експлуатації можуть бути розвинені теоретико-методологічні засади регенерації порохових зарядів для омологації балістичних та енергетичних характеристик боєприпасів.

One of the components of the problem of national security of Ukraine is the loading of warehouses with ammunition with an exhausted warranty period. Experience in the operation of ammunition shows that during long-term storage, pyroxylin powders used in ammunition are capable of spontaneously undergoing various physical and chemical transformations, which negatively affects the ballistic characteristics of ammunition. The lack of production of ammunition in Ukraine has led to the fact that ammunition is currently in operation, the storage time of which is more than 30 years. This article analyzes publications devoted to scientific research related to the problems of safe operation of pyroxylin powders. It is shown that one of the main problems in evaluating the properties of pyroxylin powders is the effective physical and chemical monitoring of their state and the prediction of changes occurring during long periods of operation. The relevance of studies of physical and chemical changes in the process of long-term storage of pyroxylin powders, as well as the determination of the possibility of their recovery and effective further use, is indicated. Various methods for assessing the chemical resistance of gunpowder and their analysis are given. A method is proposed for determining changes in the characteristics of pyroxylin powders, as well as a method for conducting an experiment to determine the possibility of regenerating powder charges for long periods of operation by treating them with hydrogen peroxide, and, consequently, changing the energy and ballistic characteristics of gunpowder. An experimental setup for controlling the calorimetric properties of gunpowder is presented. This experiment is carried out in order to determine the strength of gunpowder based on the balance ratios of the energy of gunpowder. The main balance equation underlying the proposed technique is given. Based on the results of the experiments, it is supposed to obtain the strength of the gunpowder processed according to the developed method, and corresponding to the storage life of the powder charge of ammunition. It has been determined that on the basis of solving the problem of long-term nitrocellulose powders, theoretical and methodological foundations for the regeneration of powder charges for homologation of the ballistic and energy characteristics of ammunition can be developed.