Rauchreduzierte Festtreibstoffe mit hohen Abbrandgeschwindigkeiten bieten sich fuer den Antrieb hochbeschleunigender taktischer Flugkoerper an, da sie gegenueber aluminiumhaltigen Composits eine bessere Tarnung auf dem Gefechtsfeld und durch die hoehere Transmission des Abgasstrahls u.u. Kommando-Lenkung ermoeglichen. In diesem Beitrag werden die stoffbezogenen Leistungsbereiche und Eigenschaften dreier metallfreier Raketentreibstoffe vorgestellt und miteinander verglichen. Die ausgewaehlten Formulierungen auf der Basis AP/HTPB, AP/PU/TMETN and AP/HMX/GAP/TMETN besitzen in etwa den gleichen spezifischen Impuls von 2430 Ns/kg bei einem Entspannungsverhaeltnis von 70:1. Die Abbrandgeschwindigkeiten im Druckbereich 10-18 MPa betragen fuer den AP/HTPB-Treibstoff 26-33 mm/s, fuer die Formulierung auf der Basis AP/PU/TMETN 52-68 mm/s und fuer den AP/HMX/GAP-Treibstoff 28-39 mm/s. Mit 58% und 20% AP-Anteil besitzen die Treibstoffe mit Nitratesterweichmachern eine geringere Sekundaersignatur als der AP/HTPB-Vertreter mit 86% AP. Ihr Nachteil ist eine von einem hohen Anteil des energetischen Weichmachers abhaengige Leistung. Der extrem schnellbrennende AP/PU/TMETN-Treibstoff erhaelt dadurch einen geringen E-Modul und bleibt in der Anwendung auf weniger stroemungsbelastete Treibsatzgeometrien beschraenkt. Der AP/HMX/GAP-Treibstoff besitzt ebenso gute und bessere mechanische Eigenschaften wie der AP/ATPB-Composittreibstoff. Bei gleicher Leistung und Abbrandgeschwindigkeit stoesst er nur ein Fuenftel der HCl-Emission des Compositvertreters aus. Er empfiehlt sich damit fuer Flugkoerperanwendungen, die eine hohe Beschleunigung zusammen mit einer betraechtlich reduzierten Rauchbildung und Abgasstrahlsignatur erfordern.

    Rocket propellants with reduced smoke and high burning rates recommend themselves for use in a rocket motor for high accelerating tactical missiles. They serve for an improved camouflage on the battle field and may enable guidance control due to the higher transmission of their rocket plume compared to traditional aluminized composite propellants. In this contribution the material based ranges of performance and properties of three non aluminized rocket propellants will be introduced and compared to each other. The selected formulations based on AP/HTPB; AP/PU/TMETN and AP/HMX/GAP/TMETN have roughly the same specific impulse of ISP=2430 Ns/kg at 70:1 expansion ratio. The burning rates in the pressure range from 10-18 MPa vary from to 26-33 mm/s for the AP/HTPB propellant, 52-68 mm/s for the formulation based on AP/PU/TMETN and 28-39 mm/s for the propellant based on AP/HMX/GAP. With 58% and 20% AP-contents the propellants with nitrate ester plasticizers create a much smaller secondary signature than the AP/HTPB representative containing 85% AP. Their disadvantage, however, is the connection of high performance to a high level of energetic plasticizer. For this reason, the very fast burning propellant based on AP/PU/TMETN is endowed with a low elastic modulus and is limited to a grain configuration which isn't exposed too much to the fast and turbulent airstream. The mechanical properties of the AP/HMX/GAP-propellant are as good or better as those of the AP/HTPB propellant. The first one exhibits the same performance and burn rates as the composite representative but produces only one fifth of HCl exhaust. For this reason it is recommended for missile applications, which must have high accelerating power together with a significantly reduced plume signature and smoke production.


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    Advantages of higher burning-off rates in rocket propellants

    Mebus, H.G. | Engineering Index Backfile | 1962




    Low Vulnerability Minimum Smoke Rocket Propellants

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    AN/PolyGLYN propellants - minimum smoke propellants with reduced sensitivity

    Menke, Klaus / Bohn, Manfred / Kempa, Paul-Bernd | Fraunhofer Publica | 2006

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