Development of MTV Compositions as Igniter for HTPB/AP Based Composite Propellants

• Published in: Propellants, explosives, pyrotechnics Vol. 24; no. 2; pp. 65 - 69
• Main Authors: Göçmez, Ahmet, Yilmaz, Gürkan A., Peke, Fikret, Özkar, Saim
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim WILEY-VCH Verlag GmbH 01-04-1999; WILEY‐VCH Verlag GmbH
• ISSN: 0721-3115; 1521-4087
• DOI: 10.1002/(SICI)1521-4087(199904)24:2<65::AID-PREP65>3.0.CO;2-8

MTV compositions were prepared by keeping the magnesium/Teflon ratio constant and increasing the Viton content of the mixture up to 14% by an increment of 2% to investigate the effect of binder content on the heat of explosion, which is found to increase with the increasing Viton percentage as the magnesium content concomitantly goes down toward the stoichiometric value. In the second part of the study, fuel‐rich MTV compositions were prepared by changing the magnesium content and keeping the Viton fraction constant at a specific value to investigate the effect of magnesium content on the heat of explosion and combustion characteristics. The observed general trend is that the heat of explosion of MTV compositions decreases as the magnesium content increases. All the MTV compositions were tested in a closed vessel to measure the maximum pressure achieved and the rate of reaching this pressure. The ignition performance of three selected MTV compositions was examined in 2.75 inch rocket motor by using the same charge of igniter and the same HTPB/AP composite propellant of the equal amount in each test. Two of them have excellent ignition performance and, therefore, can be used as igniter for the HTPB/AP based composite rocket propellants.
Entwicklung von MTV‐Kompositionen als Anzünder für HTPB/AP‐haltige Komposit‐Treibstoffe
MTV‐Kompositionen wurden hergestellt bei Konstanthaltung des Magnesium/Teflon‐Verhältnisses und Zunahme des Viton‐Gehalts der Mischung bis auf 14% bei einer Steigerung um 2%, um die Wirkung des Bindergehalts auf die Explosionswärme zu untersuchen. Diese nimmt zu mit zunehmendem Viton‐Prozentgehalt während der Magnesiumgehalt gleichzeitig zurückgeht gegen den stöchiometrischen Wert. Im zweiten Teil der Untersuchung werden brennstoffreiche MTV‐Kompositionen hergestellt durch Änderung des Magnesium‐gehalts und Konstanthalten des Vitonanteils bei einem spezifischen Wert, um die Wirkung des Magnesiumgehalts auf die Explosionswärne und Verbrennungscharakteristik zu untersuchen. Der allgemein beobachtete Trend ist, daß die Explosionswärme von MTV‐Kompositionen abnimmt während der Magnesiumgehalt zunimmt. Alle MTV‐Kompositionen wurden in der Ballistischen Bombe getestet, um den maximal erreichten Druck zu messen und die Geschwindigkeit, diesen Druck zu erreichen. Das Anzündverhalten von drei ausgewählten MTV‐Kompositionen wurde in einem 2,75‐inch Raketenmotor geprüft bei Verwendung derselben Anzündladung und desselben HTPB/AP‐Komposit‐Treibstoffs mit derselben Menge in jedem Test. Zwei von ihnen haben eine hervorragende Anzündleistung und können deshalb als Anzünder für HTPB/AP‐haltige Komposit‐Treibstoffe verwendet werden.
éveloppement de compositions MTV en tant qu'allumeurs pour propergols composites à base de HTPB/AP
Des compositions MTV ont été synthétisées en maintenant à un niveau constant le rapport magnésium/téflon et en augmentant la proportion de viton du mélange jusqu'à 14 % avec un incrément de 2% pour étudier l'effet de la proportion de liant sur la chaleur d'explosion. Cette dernière augmente avec le pourcentage de viton alors que la teneur en magnésium diminue simultanément pour s'approcher de la valeur stœchiométrique. Dans la seconde partie de l'étude, on synthétise des compositions MTV riches en combustible en modifiant la teneur en magnésium et en maintenant la proportion de viton à une valeur spécifique, en vue d'étudier l'effet de la teneur en magnésium sur la chaleur d'explosion et les caractéristiques de combustion. La tendance générale observée est que la chaleur d'explosion des compositions MTV diminue lorsque la teneur en magnésium augmente. Toutes les compositions MTV ont été testées dans la bombe balistique en vue de mesurer la pression maximale obtenue et la vitesse qui permet d'atteindre cette pression. Le comportement d'allumage de trois compositions MTV sélectionnées a été examiné dans un moteur de fusée de 2,75 pouces en utilisant la même charge d'allumage et le même propergol composite HTPB/AP avec la même quantité lors de chaque test. Deux d'entre elles possèdent une excellente performance d'allumage et peuvent donc être utilisées en tant qu'allumeurs pour des propergols composites à base de HTPB/AP.