Поворотные управляющие сопла РДТТ.

[zero17]

[zero17]

[zero17]

[zero17]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.79)]Полинитросоединения представляют собой интересный класс энергетических материалов. Соединения, содержащие нитрогруппы, изучались как теоретически, так и экспериментально, поскольку нитрогруппа может обеспечивать улучшенный кислородный баланс и более высокую плотность. ¹ Некоторые из наиболее известных представителей этих энергетических материалов — тротил, гексоген, октоген и CL-20. Ниже приводится описание последних достижений и рассматриваются проблемы, возникшие при попытках заменить перхлорат аммония (AP) в твёрдых ракетных топливах. К сожалению, поиск замены оказался непростой задачей, в первую очередь из-за небольшого количества доступных и подходящих окислителей. В качестве замены AP в качестве окислителя рассматриваются три основных кандидата: динитрамид аммония (ADN), нитроформиат гидразина (HNF) и 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазаизовуртцитан (CL-20).²[/color]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.79)]HNF — это окислитель, который сейчас активно изучается в качестве замены AP для повышения эффективности используемых в настоящее время твёрдых композитных ракетных двигателей на основе AP/полибутадиена с гидроксильными группами (HTPB). Однако, несмотря на значительные успехи, достигнутые за последние годы, существует ряд проблем, которые препятствуют использованию HNF. Не решены вопросы, связанные с термической стабильностью, чувствительностью к ударам и трению.^3,4 HNF обладает высоким удельным импульсом, не образует продуктов сгорания с высоким содержанием хлора и не оставляет белого следа. В последнее время с помощью метатезиса или кислотно-щелочных реакций было синтезировано множество энергетических солей, содержащих анион нитроформата, и впоследствии они были охарактеризованы.⁵ Однако только HNF был масштабирован для дальнейшего тестирования и изучения в качестве высокоэффективного бесгалогенного окислителя для перспективных составов ракетного топлива.^4,6[/color]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.79)]Нитроформ (NF) является основным исходным материалом для производства HNF. Ханцш первым сообщил о синтезе нитроформа путём нитрования уксусного ангидрида до тетранитрометана с последующим его превращением в нитроформ путём реакции с гидроксидом калия и серной кислотой.⁷ Было разработано множество других методов синтеза нитроформа, включающих нитрование ацетилена, ацетона или изопропилового спирта.^5c,6g,8 Единственным эффективным способом крупномасштабного производства является реакция изопропилового спирта с азотной кислотой.^8a[/color]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.79)]Соли динитрометана, в том числе замещённые катионы имидазолия, обладают хорошими жидкими свойствами с желаемой температурой плавления более 200 °C.⁹ Недавно наши исследования полинитросоединений позволили предложить новый подход к разработке взрывчатых веществ.¹⁰ В этой работе мы сообщаем о синтезе и характеристике динитрометана гидразина, полученного путём денитрации HNF гидратом гидразина.[/color]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.79)]Экспериментальные данные о реакции нитроформата калия (1) с серной кислотой и гидразином с образованием нитроформата гидразина (HNF) (2) уже были опубликованы.^6f Однако о дальнейшей реакции последнего с образованием динитрометаната гидразина (HDM) (3), который является термически нестабильным, не сообщалось. Теперь мы хотим предупредить о потенциальных опасностях, связанных с получением 3 и работой с ним.[/color]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.79)]Нитроформ калия (1) был синтезирован из тетранитрометана и гидроксида калия в соответствии с описанной в литературе процедурой с хорошим выходом^5b,7 (Схема 1). Новая энергетическая соль динитрометида гидразина (3) была получена путём реакции нитроформа с небольшим избытком гидразингидрата или путём реакции HNF (2) и гидразингидрата (см. Экспериментальную часть). Структура 3 подтверждена ИК-спектроскопией, рамановской спектроскопией, ¹H-, ¹³C- и ¹⁵N-ЯМР-спектроскопией (см. ESI‡). Структурные подтверждения 2 и 3 с помощью монокристаллического рентгенодифракционного анализа приведены на [/color]