Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. Вып. 13

ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

УДК 544.41:547.92:62-662

КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ

ПРИ ТЕРМИЧЕСКОМ РАЗЛОЖЕНИИ

7-АМИНО-7Н-ДИФУРАЗАНО[3,4-b:3′,4′-f]ФУРОКСАНО[3″,4″-d]АЗЕПИНА

И БИНАРНОГО ТОПЛИВА НА ЕГО ОСНОВЕ

В. В. Разносчиков^1,2, Л. С. Яновский^1,2,3, С. М. Алдошин^1,3

¹ Институт проблем химической физики РАН,

142432, г. Черноголовка Московской обл., пр. Академика Семенова, д. 1

² Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова,

111116, г. Москва, ул. Авиамоторная, д. 2

³ Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,

119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 51

⁴ СКТБ «Технолог»,

192076, г. Санкт-Петербург, Советский пр., д. 33-а

E-mail: akazakov@icp.ac.ru

Поступила в Редакцию 8 октября 2019 г.

После доработки 11 октября 2019 г.

Принята к публикации 11 октября 2019 г.

Изучена кинетика тепловыделения в реакции термического разложения 7-амино-7Н-дифураза-

но[3,4-b:3′,4′-f]фуроксано[3″,4″-d]азепина и бинарного топлива на его основе, предлагаемого в качестве

потенциального перспективного диспергатора в газогенераторе прямоточных воздушных ракетных

двигателей. На основе установленных кинетических закономерностей рассчитано время достижения

определенной глубины разложения при заданном наборе температур для решения вопроса о пригод-

ности рассматриваемого топлива для конкретного изделия.

Ключевые слова: кинетика; тепловыделение; термораспад; твердое топливо; ракетно-прямоточный

двигатель; диспергатор

DOI: 10.1134/S0044461819130036

В процессе эксплуатации и хранения энергети-

разложения, а при недостаточном теплоотводе даже

ческие композиции (ракетное топливо, взрывчатые

к самовоспламенению композиции. Даже частичное

вещества, пороха, самогорящие газогенерирующие

разложение компонентов топлива может привести

составы) подвергаются температурному воздействию.

к существенному уменьшению скорости горения и

Разброс температур эксплуатации и хранения может

величины удельного импульса топлива. Кроме того,

быть от -50 до 280°C, а это в свою очередь может

выделение газов, связанное с термическим распадом

приводить к изменению состава композиции за счет

твердых ракетных топлив, даже при достаточно низ-

протекания экзотермических реакций термического

кой глубине разложения, практически не влияющей на

1657

1658

Казаков А. И. и др.

энергетику топлива, может привести к значительной

В данной работе поставлена задача установить

пористости полученного отвержденного топлива, что

кинетические закономерности тепловыделения в ре-

также изменит закон горения, причем неконтролируе-

акции термического разложения индивидуального (I)

мым образом. Все перечисленные факторы могут при-

и бинарного топливного состава (I) с синтетическим

вести к тому, что дальнейшее использование отверж-

изопреновым каучуком СКИ-3 в массовом соотно-

денного топлива станет невозможным. Поэтому для

шении 64:36%, т. е. в композиции, обеспечивающей

определения условий безопасного и эффективного

максимальную дальность маршевого прямолинейного

функционирования топливных составов очень важ-

горизонтального полета авиационной ракеты воз-

но знать кинетические характеристики тепловыде-

дух-воздух большой дальности с прямоточным воз-

ления при термическом разложении этих систем.

душным ракетным двигателем, в котором основным

В публикациях последних лет анализируется воз-

окислителем при горении твердого топлива является

можность повышения энергетической эффективно-

воздух [3]. Соединение (I) достаточно стабильное

сти твердых топлив для прямоточных воздушных

для использования в смесевых твердых ракетных

ракетных двигателей [1, 2] за счет организации дву-

топливах, где возможные температуры эксплуатации

стадийного термического превращения топлива: 1-я

не превышают 60°C, но многие ракеты с прямоточны-

стадия — газификация в газогенераторе , 2-я ста-

ми воздушными ракетными двигателями в процессе

дия — горение диспергированных продуктов в потоке

полета сильно нагреваются (до 200°C и выше, при

горячего воздуха в камере дожигания. Высокое сум-

этом для разных типов ракет в процессе выполнения

марное тепловыделение на этих двух стадиях опреде-

поставленных задач установлены разные режимы

ляет в основном дальность полета, но чтобы процесс

эксплуатации), поэтому следует установить, к какому

горения протекал эффективно (с высокими скоростью

уровню термораспада приведет выдержка указанного

и полнотой сгорания) необходимо обеспечить до-

топлива в течение заданного времени при заданной

стижение высоких температур в газогенераторе, при

температуре, и тем самым определить круг двига-

которых экзотермический процесс в газогенераторе,

телей и полетных заданий, внутри которых можно

проходящий в отсутствие внешнего воздуха, приводит

применять (I) в качестве компонента топлива.

к образованию газа и дисперсной смеси продуктов

неполного сгорания, которые, поступая в камеру до-

Экспериментальная часть

жигания, полностью окисляются кислородом воздуха.

В работе [3] предложено использовать в ка-

Синтез и очистка (I). В основу синтеза азепина

честве одного из перспективных диспергаторов в

(I) положена реакция раствора 3,4-бис(4-нитрофура-

газогенераторе высокоэнтальпийное полиазоти-

зан-3-ил)фуроксана (BNFF) в ацетонитриле с избыт-

стое органическое соединение — 7-амино-7Н-ди-

ком гидразин-гидрата [5]. Вещество (I) относится к

фуразано[3,4-b:3′,4′-f]фуроксано[3″,4″-d]азепин

классу взрывчатых веществ, экспериментально изме-

(I) C₆H₂N₈O₄, имеющее энтальпию образования

ренная его чувствительность составляет: к удару —

∆H°_f= 2805.3 ± 6.8 кДж·кг^-1 и теплоту сгорания

88% (10 кг, 25 см) и к трению 2178 кг·см^-2 [6].

13.4 МДж·кг^-1 [4]:

Поскольку степень чистоты исследуемых компо-

нентов существенно влияет на показатели термиче-

ской стабильности, были отработаны методы полу-

чения прецизионно чистых образцов соединения (I),

включающие трехкратную перекристаллизацию из

смеси ДМФА/этанол. Удаление остаточных раство-

рителей осуществляли сушкой в вакууме (15-20 мм

рт. ст.) при 90°С. Контроль чистоты полученных сое-

динений проводили с помощью высокоэффективной

жидкостной хроматографии. Содержание примесей

Однако при переходе к использованию высоко-

не превышало 0.1 мас%. Образцы анализировали

энтальпийных компонентов в твердых топливах для

на хроматографе серии 20 с термостатом колонок

прямоточных воздушных ракетных двигателей чув-

и диодно-матричным детектором фирмы Shimadzu.

ствительность топлива к тепловому воздействию

Колонка Luna С18(2) 250 × 4.6 × 5μ Phenomenex,

возрастает (термическая стабильность ухудшается), и

США. Подвижная фаза: 70% MeCN и 30% Н₂О.

это обстоятельство усугубляет проблему обеспечения

Температура термостата и детектора 40°C; скорость

безопасности полета.

подачи элюента 0.8 мл·мин^-1. Время удерживания

Кинетические закономерности тепловыделения при термическом разложении...

1659

азепина (I) 3.9 мин. Детектирование осуществлялось

рительно вакуумировали до остаточного давления

на длинах волн 209, 230 и 254 нм.

1.3 Па, после чего ампулы запаивали и помещали

в калориметр. Ампулы с образцами по всей длине

имеют температуру термостата, что позволяет со-

Методика исследования скоростей

хранять все продукты превращения в зоне реакции.

тепловыделения

Объем ампул составлял ~2 см³, величина отношения

Ранее проведенный [6] анализ ДТГ-ДТА при ско-

массы образца к свободному объему ампулы — около

рости нагрева (I) 6.0 град·мин^-1 и навеске 6.8 мг пока-

25·10^-3 для (I) и10·10^-3 г·см^-3 для топлива.

зал, что потеря массы начинается с 250°С с достиже-

нием максимума скорости тепловыделения при 282°С.

Обсуждение результатов

Однако поскольку оценка термостабильности по кри-

вой ДТА носит вспомогательный, качественный ха-

Кинетические закономерности тепловыделения

рактер, для расчета реального уровня термораспада

при разложении (I). Полученные экспериментальные

как функции температуры и времени необходимо

кривые скоростей тепловыделения dQ/dt при разло-

изучать кинетику термораспада в изотермических

жении (I) в исследуемом температурном интервале

условиях с определением кинетических параметров

представлены на рис. 1, 2.

термораспада, в том числе вида кинетической за-

Численным интегрированием кривых скоростей

висимости от концентрации компонентов, зависи-

тепловыделения от нулевого времени до текущего мо-

мости кинетических констант от температуры [7].

мента и до времени завершения процесса разложения

Скорость тепловыделения в изотермических ус-

находили значение количества тепла Q_t, выделивше-

ловиях при термическом разложении (I) в интервале

гося к данному моменту времени:

температур 190.8-231.9°C и топлива на его основе в

интервале температур 161.6-198.8°С определяли с по-

Q_t = ∫(dQ/dt)dt,

мощью разработанного и изготовленного в Институте

проблем химической физики РАН дифференциаль-

где dQ/dt — скорость тепловыделения,

ного автоматического микрокалориметра ДАК-1-2,

и полную теплоту разложения

позволяющего измерять скорость тепловыделения

∞

в пределах 10^-5-1.0 Вт в различных системах в ин-

∫

dt = Q₀.

тервале температур 25-400°С с постоянной времени

10-100 с с неограниченной длительностью регистра-

ции эксперимента [8].

Полная теплота разложения (I) Q₀ составила около

Образцы топлива изготавливали путем растворе-

2.3 кДж·г^-1.

ния навески каучука в толуоле, последующего добав-

С помощью программы Origin установлено, что

ления в полученную смесь навески (I), тщательного

экспериментальные кинетические кривые зависи-

перемешивания и последующей отгонки толуола под

мости выделяющегося тепла Q_t от времени описы-

тягой при комнатной температуре до постоянной мас-

ваются интегральным уравнением (1) автокатали-

сы навески, равной сумме масс исходных СКИ-3 и (I).

тической реакции первого порядка с минимальным

Калориметрические кинетические исследования

отклонением расчетных данных от эксперименталь-

проводили в закрытой системе: стеклянные ампулы

ных (рис. 3):

с навесками ~50 мг (I) или ~20 мг топлива предва-

Q_t = (Q₀k₁/k₂){exp[(k₁ + k₂)t] - 1}/[1 + (k₁/k₂)exp(k₁ + k₂)t],

(1)

где k₁ — константа скорости некаталитической реак-

Кинетические закономерности тепловыде-

ции (c^-1), k₂ — константа скорости каталитической

ления при разложении топлива на основе (I).

реакции (c^-1).

Экспериментальные кривые скоростей тепловыделе-

В этом случае зависимость скорости тепловыделе-

ния dQ/dt при разложении топлива на основе (I) при

ния от глубины разложения определяется уравнением

исследуемых температурах приведены на рис. 4, 5.

Полная теплота разложения топлива Q₀ составила

dQ/dt = Q₀k₂(1 - η)(η + k₁/k₂),

около 2.09 кДж·г^-1 топлива или 3.26 кДж на 1 г (I)

где η = Q_t/Q₀ — глубина автокаталитической реакции

в топливе, что выше теплоты разложения чистого

1-го порядка.

(I) (2.30 кДж·г^-1) и, вероятно, объясняется участи-

1660

Казаков А. И. и др.

Рис. 1. Зависимость скорости тепловыделения от вре-

мени при термическом разложении (I) в твердой фазе

при температуре 190.8 (1), 221.0 (2), 231.9°C (3).

ем СКИ-3 во вторичных экзотермических реакциях

окисления продуктами разложения (I).

Экспериментальные кривые тепловыделения при

разложении топлива до примерно 70%-ной глубины

разложения (η = Q_t/Q₀) с минимальным отклонением

Рис. 3. Кинетические зависимости тепла, выделивше-

расчетных данных от экспериментальных (рис. 6)

гося при разложении (I), от времени при температуре

описываются, как и в случае разложения чистого

190.8 (1), 221.0 (2), 231.9°C (3).

(I), интегральным уравнением автокаталитической

Точки — эксперимент, сплошные кривые — расчет по урав-

реакции первого порядка (1) с заменой Q₀ на Q_1,0, где

нению (1).

Q_1,0 — полная теплота разложения в автокаталити-

ческой реакции первого порядка, которая составила

где η₁ = Q_t/Q_1,0 — глубина автокаталитической реак-

около 1.46 кДж·г^-1 топлива.

ции 1-го порядка.

В этом случае зависимость скорости тепловыделе-

Аррениусовские зависимости найденных констант

ния от глубины разложения определяется уравнением

скоростей некаталитической k₁ и каталитической k₂

реакций термического разложения (I) и топлива на

dQ/dt = Q_1,0k₂(1 - η₁)(η₁ + k₁/k₂),

его основе от температуры представлены на рис 7, 8.

Рис. 2. Зависимость скорости тепловыделения от ко-

личества тепла, выделившегося к данному моменту

Рис. 4. Зависимость скорости тепловыделения от вре-

времени, пропорционального глубине реакции, при

мени при разложении топлива при температуре 161.6

термическом разложении (I) в твердой фазе при темпе-

(1), 171.2 (2), 175.0 (3), 180.3 (4), 184.2 (5), 188.4 (6),

ратуре 190.8 (1), 221.0 (2), 231.9°C (3).

198.8°C (7).

Кинетические закономерности тепловыделения при термическом разложении...

1661

Рис. 7. Зависимость логарифма константы скорости

Рис. 5. Зависимость скорости тепловыделения от ко-

некаталитической реакции от обратной температуры.

личества тепла, выделившегося к данному моменту

времени при разложении топлива при температуре 161.6

1 — топливо, 2 — (I).

(1), 171.2 (2), 175.0 (3), 180.3 (4), 184.2 (5), 188.4 (6),

198.8°C (7).

Рис. 8. Зависимость логарифма константы скорости

каталитической реакции от обратной температуры.

1 — топливо, 2 — (I).

Константа скорости некаталитической реакции

при разложении (I) и топлива описывается одной и

той же температурной зависимостью

k₁ = 10^9.7±0.6exp[(-141.8 ± 5.0)·10³/RT], с^-1,

R = 8.314 Дж·моль^-1·град^-1.

Следовательно, начальная некаталитическая реак-

Рис. 6. Кинетические зависимости тепла, выделивше-

ция и в топливе, и в (I) имеет одну и ту же природу

гося при разложении топлива, от времени при темпе-

и, вероятно, представляет собой обратимую стадию

ратуре 161.6 (1), 171.2 (2), 175.0 (3), 180.3 (4), 184.2 (5),

188.4 (6), 198.8°C (7).

ступенчатого циклораспада фуроксанового цикла с

образованием бирадикального переходного состояния

Точки — эксперимент, сплошные кривые — расчет по урав-

нению (1).

[9-13]:

1662

Казаков А. И. и др.

В отличие от совпадения констант скоростей на-

скорости каталитической реакции при разложении

чальной некаталитической реакции разложения ин-

индивидуального (I) при одинаковых температурах.

дивидуального (I) и топлива на его основе константа

Соответствующие выражения для температурной

скорости каталитической реакции k₂ при разложе-

зависимости величин k₂ представляются в виде

нии топлива примерно в 30 раз больше константы

k₂ = 10^17.7±0.8exp[(-180.7 ± 7.5)·10³/RT], с^-1, для топлива;

k₂ = 10^14.4±0.9exp[(-164.8 ± 8.4)·10³/RT], с^-1, для индивидуального (I) (рис. 8).

Вследствие высоких скоростей каталитической

Влияние на степень автокатализа отношения ве-

реакции при температурах выше 220°С при иссле-

личины массы навески топлива к величине внутрен-

довании реакции разложения топлива в отличие от

него объема ампулы m/V исследовано при 180.3°С

разложения индивидуального (I) уже не удается за-

(рис. 10).

фиксировать всю кривую скорости тепловыделения,

Начальная скорость разложения практически не

максимальная скорость достигается за время прогре-

зависит от величины m/V, а величина максимальной

ва ампулы в калориметре (10 мин), и после прогрева

скорости тепловыделения увеличивается с ростом

записывается только конечный участок спада кривой

m/V, что свидетельствует об ускоряющем влиянии

скорости тепловыделения (рис. 9).

газообразных продуктов разложения топлива, рав-

Процесс протекает настолько интенсивно, что

новесно распределяющихся между конденсирован-

происходит разбрасывание топлива по всему объе-

ной и газовой фазами. Более сильное проявление

му ампулы, и вся внутренняя поверхность ампулы

автокатализа при разложении топлива по сравнению

покрывается черной пленкой продуктов разложения

с разложением индивидуального (I) может быть свя-

топлива.

зано с меньшей скоростью удаления газов из навески

Рис. 10. Зависимость скорости тепловыделения

Рис. 9. Зависимость скорости тепловыделения от теку-

от текущей теплоты процесса при разложении топлива

щей теплоты процесса при разложении топлива

при 180.3°C при m/V 9.0·10 (1), 17.7·10^-3 (2),

при температуре 225.3 (1), 233.0°C (2).

25.2·10^-3 г·см^-3 (3).

Кинетические закономерности тепловыделения при термическом разложении...

1663

структурированного топлива по сравнению с рыхлой

следует знать по крайней мере уровень термораспада

структурой порошка (I).

предполагаемого топлива при его экспозиции в тече-

Приведенные выше экспериментально опреде-

ние разного времени при заданном наборе температур

ленные кинетические параметры могут позволить

и отсюда решать вопрос о пригодности рассматрива-

оценить, соответствует ли само соединение (I) или

емого топлива для данного изделия.

его композиция со связующим требованиям по тер-

В таблице приведены значения времени t достиже-

мостабильности. Эти требования сильно разнятся для

ния степеней разложения топлива, равных 0.02, 0.1 и

разных видов энергетических композиций.

1%, в интервале температур 20-200°C для исследуе-

В крупных зарядах смесевых твердых ракетных

мого состава [(I):СКИ-3 = 64:36]. Расчет проводили

топлив затруднена диффузия газообразных продуктов

по формуле

термораспада из топливного заряда наружу и высока

вероятность возникновения теплового взрыва за счет

t = k_2-1ln[(η + η₀)/(η₀(1 - η)]

меньшей величины теплоотвода из единицы мас-

сы энергетического состава. Для таких топлив было

для автокаталитической реакции первого порядка

предложено установить в качестве базовой точки

в предположении, что η₀ = k₁/k₂ << 1. Так как в ав-

время разложения на 0.02% и именно по времени

токаталитической реакции распадается только 70%

достижения этого уровня при комнатной температу-

топлива, расчет по формуле проводили для степеней

ре устанавливать гарантийный срок хранения [14],

разложения 0.00028, 0.0014 и 0.014, которые соот-

который реально может быть выше 10 лет. Топлива

ветствуют степеням разложения 0.0002, 0.001 и 0.01

же для многих типов прямоточных воздушных ра-

при полном разложении топлива по обеим реакциям

кетных двигателей в процессе эксплуатации могут

с суммарной теплотой Q₀.

подвергаться относительно краткосрочным высоким

Из данных таблицы видно, что даже длительная

перегревам (до 200°С и выше), поэтому для разных

эксплуатация исследуемых составов при темпера-

типов прямоточных воздушных ракетных двигателей

турах до 70-80°С не представляет никаких угроз по

Время достижения заданной степени разложения (0.02, 0.1 и 1%) в интервале температур 20-200°C

для состава (I): СКИ-3 = 64:36

T, °C

t_0.02%

t_0.1%

t_1%

36206 лет

179966 лет

1691141 лет

5131.5 лет

25394 лет

228708 лет

833.2 лет

4095 лет

34753 лет

152.2 лет

740.8 лет

5815 лет

30.9 лет

148.1 лет

1057 лет

6.9 лет

32.3 лет

206.8 лет

1.7 лет

7.6 лет

43.3 лет

0.43 лет

1.93 лет

9.67лет

100

44.4 сут

0.52 лет

2.3 лет

110

13.2 сут

53.7 сут

0.58 лет

120

4.2 сут

16.0 сут

56.7 сут

130

1.38 сут

5.0 сут

16.0 сут

140

11.5 ч

1.63 сут

4.78 сут

150

4.2 ч

13.3 ч

1.50 сут

160

1.57 ч

4.70 ч

11.8 ч

170

0.61 ч

1.72 ч

4.08 ч

180

0.25 ч

0.65 ч

1.47 ч

190

0.10 ч

0.26 ч

0.55 ч

200

0.044 ч

0.10 ч

0.21 ч

1664

Казаков А. И. и др.

термостабильности, до 160°С дозволительны нагревы

различного назначения» (номер госрегистрации

до нескольких часов, при 190-200°С дозволитель-

АААА-А19-119100800130-0) и 0089-2019-0017 (но-

ны только очень краткосрочные нагревы (несколько

мер госрегистрации АААА-А19-119101690058-9)

минут). Окончательное решение о возможности ис-

«Комплексные фундаментальные и проблемно-ори-

пользования топлива в конкретных условиях следует

ентированные исследования в области физики и хи-

принимать в зависимости от условий предполагаемо-

мии горения и тепломассообмена высокоэнергоемких

го режима эксплуатации данного вида летательных

твердых и жидких топлив (горючих) и материалов

аппаратов.

нового поколения для высокотемпературных камер

сгорания прямоточных воздушно-реактивных двига-

телей (ПВРД)» при финансовой поддержке програм-

Выводы

мой Президиума РАН «Перспективные физико-хими-

Кинетика тепловыделения в реакции термического

ческие технологии специального назначения».

разложения 7-амино-7Н-дифуразано[3,4-b:3′,4′-f]фу-

роксано[3″,4″-d]азепина и бинарного топлива на его

основе до больших глубин разложения описывается

Конфликт интересов

законом автокаталитической реакции первого поряд-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-

ка. Константы скорости начальной некаталитической

ресов, требующего раскрытия в данной статье.

реакции разложения индивидуального соединения

и топлива совпадают, а константы скорости катали-

тической реакции разложения топлива примерно на

Информация об авторах

1.5 порядка превышают соответствующие констан-

Казаков Анатолий Иванович, д.х.н., зав. лаб.

ты при разложении индивидуального соединения.

ИПХФ РАН, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3760-

Теплота реакции разложения топлива превышает

7514

теплоту разложения индивидуального соединения за

Лемперт Давид Борисович, к.х.н., г.н.с. ИПХФ

счет вовлечения связующего во вторичные реакции

РАН, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0219-1571

с продуктами разложения индивидуального соеди-

Набатова Альбина Валентиновна, мл.н.с. ИПХФ

нения.

РАН, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1602-9380

Расчет времени достижения 1%-ной глубины тер-

Дашко Дмитрий Владимирович, к.х.н., нач. лаб.

мического разложения топлива при его эксплуатации

ФГУП СКТБ «Технолог», ORCID: https://orcid.

при разных температурах, проведенный на основании

org/0000-0002-3560-4248

установленного кинетического закона разложения

Разносчиков Владимир Валентинович, к.т.н.,

топлива и температурных зависимостей констант

доцент, с.н.с. ИПХФ РАН и в.н.с. ЦИАМ, ORCID:

скоростей некаталитической и каталитической реак-

https://orcid.org/0000-0002-3091-7595

ций, показывает, что при температурах 70-80°С оно

Яновский Леонид Самойлович, д.т.н., проф., зав.

составляет сотни лет, при 160°С — несколько часов,

отд. ИПХФ РАН и зав. отд. ЦИАМ, ORCID: https://

при 190-200°С — несколько минут. Эти данные по-

orcid.org/0000-0002-2603-6795

зволяют выбрать эффективный режим эксплуатации

Алдошин Сергей Михайлович, акад., научный руко-

летательного аппарата при применении данного то-

водитель ИПХФ РАН, ORCID: https://orcid.org/0000-

плива.

0003-3555-7442

Кроме того, знание кинетических закономерно-

стей тепловыделения в дальнейшем будет служить

базой для расчета граничных условий возникновения

Список литературы

теплового взрыва при аэродинамическом нагреве

[1] Mitsuno M., Kuwahara Т., Kosaka K., Kubota N.

отвержденного топлива, в том числе неоднократном.

Combustion of metallized propellants for ducted rockets

// 23rd Joint Propulsion Conf., 29 June 1987-02 July

Финансирование работы

1987, San Diego, CA, U.S.A., AIAA Paper N 87-1724.

https://doi.org /10.2514/6.1987-1724

Работа выполнена на средства Института про-

[2] Chen B., Xia Z., Huang L., Ma L. Characteristics of the

блем химической физики РАН по темам 0089-

combustion chamber of a boron-based solid propellant

2019-0005 «Фундаментальные и проблемно-ори-

ducted rocket with a chin-type inlet // Aerospace Sci.

ентированные исследования в области создания

and Technol. 2018. V. 82-83. P. 210-219. https://

энергетических конденсированных систем (ЭКС)

doi.org/10.1016/j.ast.2018.08.035

Кинетические закономерности тепловыделения при термическом разложении...

1665

[3] Яновский Л. С., Лемперт Д. Б., Разносчиков В. В.,

[Manelis G. B, Nazin G. M., Rubtsov Yu. I.,

Аверьков И. С. Оценка эффективности твердых

Strunin V. A. Thermal decomposition and combustion

топлив на основе высокоэнтальпийных диспер-

of explosives and propellants. London; New York:

гаторов для ракетно-прямоточных двигателей //

Taylor and Francis Group, 2003].

ЖПХ. 2019. Т. 92. № 3. С. 322-342 [Yanovskii L. S.,

[8] Галюк О. С., Рубцов Ю. И., Малиновская Г. Ф.,

Lempert D. B., Raznoschikov V. V., Aver′kov I. S.

Манелис Г. Б. Микрокалориметр для исследова-

Evaluation of effectiveness of solid fuels based on high

ния кинетики химических реакций // Журн. физ.

enthalpy dispersants for rocket ramjet engines // Russ.

химии. 1965. Т. 39. С. 2319-2322.

J. Appl. Chem. 2019. V. 92. N 3. P. 367-388. https://

[9] Прокудин В. Г., Назин Г. М., Дубихин В. В. Терми-

doi.org/10.1134/S1070427219030078].

ческое разложение диметилфуразапа и диметилфу-

[4] Алдошин С. М., Лемперт Д. Б., Гончаров Т. К.,

роксана в газовой фазе // Кинетика и катализ. 1981.

Казаков А. И., Согласнова С. И., Дорофеенко Е. М.,

Т. 22. С. 871-876.

Плишкин Н. А. Энергетичекие возможности смесе-

[10] Прокудин В. Г., Назин Г. М., Манелис Г. Б. О ме-

вых твердых ракетных топлив на основе бимолеку-

ханизме термического разложения фуразанов и

лярных кристаллов, содержащих CL-20 // Изв. АН.

фуроксанов // ДАН СССР. 1980. Т. 255. С. 917-920.

Сер. хим. 2016. № 8. С. 2018-2024 [Aldoshin S. M.,

[11] Максимов Ю. А., Когут Э. Н., Сорокина Е. Г.

Lempert D. B., Goncharov T. K., Kazakov A. I,

Термическое разложение бензотрифуроксана //

Soglasnova S. I., Dorofeenko E. M., Plishkin N. A.

Химическая физика конденсированных взрыв-

Energetic potential of solid composite propellants

чатых веществ. М. : Тр. МХТИ. 1979. Вып. 104.

based on CL-20 containing bimolecular crystals // Russ.

С. 19-22.

Chem. Bull. 2016. V. 65. N 8. P. 2018-2024. https://

[12] Зверев В. В., Сайфуллин И. Ш., Шарнин Г. П.

doi.org/10.1007/s11172-016-1546-1].

Экспериментальное и теоретическое изучение

[5] Astrat′ev A. A., Dashko D. V., Stepanov A. I. Unusual

термической стабильности ряда азотсодержащих

reaction of 3,4-bis(3-nitrofurazan-4-yl)furoxan with

органических соединений // Изв. АН СССР. Сер.

ammonia, primary amines and hydrazine // Central

хим. 1978. Т. 27. № 2. С. 313-317.

Eur. J. Chem. 2012. V. 10. N 4. P. 1087-1094. https://

[13] Никишев Ю. Ю., Сайфуллин И. Ш., Ключников О. Р.

doi.org/10.2478/s11532-012-0020-7

Квантово-химический индекс реакционной спо-

[6] Stepanov A. I., Dashko D. V., Astrat′ev A. A.

собности гетероароматических соединений в реак-

3,4-bis(4′-nitrofurazan-3′-yl)furoxan: a melt cast

циях гомолитического циклораспада // Кинетика и

powerful explosive and a valuable building block in

катализ. 1993. Т. 34. С. 969-971.

1,2,5-oxadiazole chemistry // Central Eur. J. Energetic

[14] Корcунcкий Б. Л., Манелис Г. Б., Назин Г. М.,

Mater. 2012. V. 9. N 4. P. 329-342.

Столяров П. Н. Методологические проблемы опре-

[7] Манелис Г. Б., Назин Г. М., Рубцов Ю. И., Стру-

деления термической стабильности взрывчатых

нин В. А. Термическое разложение и горение взрыв-

материалов // Рос. хим. журн. 1997. Т. 41. № 4.

чатых веществ и порохов. М.: Наука, 1996. С. 11

С. 49-54.