DE2427480A1

DE2427480A1 - Rauchloser, stabil brennender treibstoff

Info

Publication number: DE2427480A1
Application number: DE19742427480
Authority: DE
Inventors: Joseph Cohen; Gilbert A Zimmerman
Original assignee: Aerojet General Corp
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Inc
Priority date: 1973-06-07
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1975-01-09
Also published as: FR2232523A1; BE816054A; JPS5031015A; GB1465804A; NO139916B; DE2427480C3; JPS5214285B2; SE7407489L; DE2427480B2; US3924405A; IL44980A0; CA1039062A; NO742028L; FR2232523B1; TR18072A; NO139916C; SE404359B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf stabil brennende, rauchlose Treibstoffe und insbesondere auf Annnoniumperchlorat-Treibstoffe hoher Energie auf der Basis eines Polybutadienbindemittels·

Die Abwesenheit eines sichtbaren Auspuffs aus einem lest— stoff-Raketentriebwerkes ist eine äußerst wünschenswerte Eigenschaft, insbesondere für Militärzwecke· Eine derartige Errungenschaft ist möglich, indem jeder Stoff, der bei der Verbrennung Feststoffteilchen bildet (Primärrauch), von der Treibstoffzusammensetzung entformt wird. Doppelbasiszusammensetzungen (Nitrozellulose-Nitroglyceringemische) sind die Haupttreibstoffe gewesen, die als rauchlose Materialien verwendet worden sind. Obwohl Treibstoffgemische auf Ammoniumperchloratbasis in einem organischen Bindemittel infolge ihrer höheren Leistung wünschenswert sind, sind darin Stoffe verwendet worden,, welche Feststoffteilchen, hauptsächlich Aluminium bilden, um die Unbeständigkeit bei der Verbrennung zu beseitigen und die spezifische

— 1 —

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Rückstosskraft auf ein Maximum zu erhöhen. Durch die Beseitigung des Aluminiums von dem Verbundsystem oder Gemisch, wird zwar der Primärrauch beseitigt, jedoch das Problem der Ver— brennungsunbeständigkeit geschaffen, wenn die Treibstoffe mit einem hohen Gehalt an Oxydationsmitteln für eine hohe Rückstosskraft formuliert sind.

Neueste Versuche haben gezeigt, dass rauchlose Ammonium— perchlorat-Treibstoffe unter Verwendung von endständigem Polybutadienbindemittel einen rauchlosen Auspuff (Priaärrauch) ergeben und im Triebwerk stabil verbrennen, wenn die Verbrennungsgeschwindigkeit etwa 10,16 mm/sec oder niedriger bei 70ata ist. Bei Verbrennungsgeschwindigkeiten über diesem Punkt ist die Nutzbarkeit derartiger Zusammensetzungen infolge der Verbrennungsunbeständigkeit beschränkt worden.

Der Rauch ist Pesttreibstoffauspuff mit allen sichtbaren Kennwirkungen, mit Ausnahme von Aufleucht- oder Leuchtwirkungen. Strenggenommen gibt es zwei Rauchkategorien: entweder Primärrauch, bei welchem die Peststoffteilchen in Treibstoffabgas seine Lichtübertragbarkeit unabhängig voa der Umgebung beeinflussen, oder (induzierten) Sekundärrauch, bei welchem gewisse gasförmige Bestandteile im Abgas, wie z. B. HCl, HP, NO₂ oder kondensierbarer Wasserdampf mit der Umgebungsluft in Wechselwirkung stehen, um sichtbare Aerosole Plüssigkeits- oder Peststoffteilchen zu bilden· Primärrauchquellen aus dem Treibstoff enthalten unverbrannten Kohlenstoff und Metalloxyde.

Die Auswahl eines Treibstoffes beinhaltet die Bestimmung von Leistungs-, Sicherheits-, Lebensdauer- und Kostenfaktoren. Die zu berücksichtigenden Leistungsfaktoren umfassen spezifische Rückstosskraft-, Dichte- und Wärmeausdehnungseigenschaften, mechanische Eigenschaften, Verbrennungsgeschwindigkeit, Verbrennungsbeständigkeit, Empfindlichkeit

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von Kammerdruck auf Korntemperatur und Treibstofferosionsfähigkeit. Sicherheitsfaktoren umfassen Empfindlichkeit auf Süekstosskraft, Reibung, Fall, Feuer und Funke. Unter Sicherheit sind auch die Wärmebeständigkeit oder die Selbstzündtemperatur, Bearbeitungs- bzw. Arbeitsgefahrenmomente, Giftigkeit und Abgasproduktgiftigkeit. Die Lebensdauerfaktoren umfassen Polymerisationsproduktverringerung bzw. -Verschlechterung, Feuchtigkeitsempfindlichkeit, Plastifiziermittelwanderung und Katastrophenerscheinungen, die mit der Kornspaltung und mit Bindungsfehlern verbunden sind. Bisher führte die Rauehlosigkeit zu bestimmten Strafen in einem oder mehreren dieser Faktoren oder bestimmten Faktoren.

Die Verbrennungsunbeständigkeit ist eine Komplexerscheinung im Zusammenhang mit der Kombination von Innentriebwerkkonfiguration und -dimension sowie des Treibstoffes. Ein Triebwerk ist nicht stabil, wenn die Verbrennungsansprechbarkeit des Treibstoffes auf Druck- und Geschwindigkeitschwenkungen in Wechselwirkung mit der Akustik des Kammerhohlraumes steht, so dass tei einer oder mehreren Frequenzen die durch den Treibstoff dem System zugefügte akustische Energie jene überschreitet, die durch Reibdämpfung vergeudet oder aus der Kammer durch Konvektion abgeleitet ist. Da diese Erscheinungen den Zusammenhang von Triebwerkkonfiguration und Treibstoffeigenschaften betreffen und da diese Zusammenhänge nicht restlos geklärt sind, ist nicht immer möglich, die Treibstoff- oder Kammerstrukturvorgänge zu spezifizieren, welche eine stabilde Verbrennung gewährleisten.

Heute ist das Hauptproblem bei der Verwendung rauchloser Treibstoffe die Verbrennungsunbestäiidigkeit. Jahrelang

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hat die Verwendung holier Prozentsätze an Aluminium in Festtreibstoffen die Verbrennungsunbeständigkeit fast vollständig beseitigt» Die Beseitigung von Aluminium zum Erhalt rauchloser Primärabgase bewirkt, dass der Treibstoff unannehmbare Tendenzen zu unstabilen Verbrennung zeigt.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen rauchlosen Treibstoff zu schaffen, bei welchem die Verbrennungsunbeständigkeit wesentlich verringert wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Treibstoffes, der im wesentlichen frei von Primärrauch im Abgas ist und hohe spezifische Rückstosskraft, sowie Verbrennungsgesehwindigkeit aufweist, ohne irgendwelche Verbrennungsunbeständigkeiten zu zeigen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines mit Ammoniumperchlorat beladenen Treibstoff, in welchem Alumin ium abwesend ist und bei welchem die Verbrennungsbeständigkeit bei einer Verbrennungsgesehwindqakeit aufrecht erhalten wird, die höher ist als 10,16 min/sec bei einem Druck von etwa 70ata.

Erfindungsgemäss wurde gefunden, dass das Zuseteen kleiner Mengen von Zusätzen, welche aus feuerfesten MetaDkarbiden oder -oxyden ausgewählt sind, einen stabil brennenden, rauchlosen Treibstoff für gewisse unter einander wirkende Kammer-Treibstoffresonanzfrequenzen und bei einer Verbrennungsgeschwindigkeit von über 10,16mm/sec ergibt. Wenn eine kleine Menge Kohlenstoff in Form hohler, dünnwandiger, ganzer oder zerbrochener Kugeln oder Flocken ebenso zugesetzt wird, so wird der Bereich von Resonanzfrequenzen für eine stabile Verbrennung erweitert. Eine VerbrennungsStabilität für ein noch breiteres Band von Resonanzfrequenzen wird erhalten, wenn eine kleine Menge Kohlenstoffpulver zusammen mit dem Metalökarbid oder -oxyd und den Kohlenstoffkugeln oder -flocken

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beigegeben wird.

Diese und viele andere Ziele und begleitende Vorteile der Erfindung erhellen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung; darin zeigen:

Fig· 1 eine graphische Darstellung, welche die Zündkurve für einen Doppelschubmotor zeigt, bei welchem der ZusatztBibstoffkorn der zwei Treibstoffkonfigurationen Zusätze nach der Erfindung enthält; und

Fig. 2 eine graphische Darstellung, welche die Zündkurve für einen Treibstoffkorn ohne Zusätze im Anlasskorn zeigt.

Die Treibstoff zusammensetzung enthält gewöhnlich einen hohen Anteil von brennbaren Feststoffen, typisch über 65 Gewichtsprozente, einen kleinen Anteil von Bindemitteln, gewöhnlich unter 15 Gewichtsprozente, sowie eine kleine Menge von einem Beschleuniger, der Verbrennungsgeschwindigkeit in einer Menge von unter 3 Gewichbprozent. Die brennbaren Feststoffe sind gewöhnlich ein Oxydationsmittel, wie z. B. Ammoniumperchlorat, HMX oder RDX und 0,2-5 Gstt.fo des erfindungsgemäss zugesetzten Feststoffes zur Stabilisierung der Verbrennnung.

Bevorzugte Bindemittel sind elastomere Kohlenwasserstoffpolymerisate, welche durch die Kettenausdehnung und die Verknüpfungsumsetzungen von funktionel beendeten, flüssigen Polybutadienpolymerisaten. Derartige Polymerisate können Polybutadien mit endständigem Carboxyl enthalten, welche mit Aminen oder Epoxiden ausgehärtet sind, sowie Polybutadien-Acrylnitril-Acrylterpolymerisaten, die mit Epoxiden ausgehärtet sind, sowie Polybutadien mit endständigen Hydro-

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xyl, das mit Diisocyanaten gehärtet ist. Hydroxy- endständige Polybutadiene werden aus Kosten-, Reaktivität-, Verfügbarkeitsrüeksichten und aus mechanischen Gründen bevorzugt. Das Butadien kann aus der mit Lithium eingeleiteten Polymerisation (Li-HTPB) oder einer mit freien radikalen eingeleiteten Polymerisation (FR-HTPB) abgeleitet werden.

Die Zusammensetzung kann auch auf eine geringe Menge von verschiedenen Zusätzen und zwar unter 1C$, wie z. B. Härtungsförderer, Stabilisierungsmittel und Uhixotropische Steuermittel oder reaktive polymere Modifiziermittel, wie z. B. eines oder mehrere Diole oder Polyole. Das Isocyanat

ist im allgemeinen in zumindest einer äquivalenten Menge vorhanden, welche ausreicht,- um mit den Hydroxyvorpolymerisat- und Hydroxylsubstituierten-Modifizierungsmitteln umgesetzt zu werden.

Das äquivalente Gewicht des flüssigen Vorpolymerisates ist zumindest 1000 und nicht gewöhnlich mehr als 5000. Die Punktionsfähigkeit des Polymerisats ist vorteilhafterweise von etwa 1,7 bis etwa 3»0, vorzugsweise von etwa 1,9 bis 2,3, um durch Verknüpfung und durch Kettenausdehnung ". elastomere Polymerisate mit einem Molekulargewicht von mindestens 30 000 zu bilden. Da Vorpolymerisate mit einem höheren Molekulargewicht Hitze erfordern, um die Viscosität zu verringern, ist das Molekulargewicht vorzugsweise von 1 000 bis 4 000.

Das Polyisocyanat zum Aushärten des Vorpolymerisats kann aus jenen mit der allgemeinen Formel R(NCO) ausgewählt werden, worin R ein zwei- oder mehrwertiger organischer Rest ist, der von 2 bis 30 Kohlenstoffatomen enthält, während m 2, 3 oder 4 ist. R kann Alkylen, Arylen, Aralkylen

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oder Cycloalkyl^ sein. Es wird bevorzugt, dass der organische Rest im wesentlichen Kohlenwasserstoff seiner Natur nach ist, obwohl die Anwesenheit nicht reaktiver Gruppen, welche andere Elemente, als Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten, genauso zulässig ist, wie die Anwesenheit reaktiver Gruppen, welche mit Isocyanatgruppen nicht umgesetzt werden können, welche Harnstoff oder Carbamatbindungen bilden können, welche die gewünschte Umsetzung stören,

Beispiele geeigneter Verbindungen dieser Art beinhalten Vorpolymerisate, Polyarylpolyisocyanate und dergl., mit endständigen Benzol-1,3-diisocyanat, Hexan-1,6-diisocyanat, Toluol-2,4-diisocyanat (TDl), Toluol-2,3-diisocyanat, Diphenyl-methan-4,4'-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, Diphenyl-3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanat, diphenyl-3,3'-dimethoxy-4,4' -diisocyanat, Butan** 1,4-diisocyanat, Cyclohex-4-en-i,2—diisocyanat, Benzol-1,3,4-triisocyanat, Naphthylen-1,3,5,7-tetraisocyanat, Metaphenylendiisocyanat (MDI), Isocyanat.

Polyole sind vorzugsweise, jedoch nicht auf sie beschränkt, Diole oder Triole können entweder gesättigte oder ungesättigte aliphatisch^, aromatische oder gewisse Polyesteroder Polyätherprodukte sein. Die Verbindungen enthalten beispielsweise Glycerin-, Äthylenglycol-, Propylenglycol-, Neopentylgljrcol-, Pentaerythritol-, Trimethyloläthan_T, Glycerintriricineolat-, oder Alkylenoxyd-Addukte von Anilin, wie z. B. Isonol, welches N,N-bis-(2-hydroxypropyl)-Anilin ist, sowie viele andere Polyole, welche allgemein bekannt sind land in die Bindeaifctelzusammensetzung aufgenommen werden können, um den Grad der Vernetzung oder Verknüpfung zu regulieren oder steuern. Die jeweils verwendete Ver-

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bindung und Menge hängt von der Funktionsfähigkeit und der Natur des Hydroxyl- endständigen Vorpolymersats und Polyisocyanats, welche in der Bindemittelzusammensetzung eingesetzt sind.

Da die Funktionsfähigkeit von Li-HTPB im allgemeinen etwas geringer als 2 ist, ist Polyol vorzugsweise ein Triol, um somit eine Verknüpfung zwischen polymeren Ketten nach der Umsetzung mit Isocyanaten zu bilden. Beispielsweise können für Polyole erwähnt werden Glycerin—triricinoleat (GTRO) und Isonol (ein Propylenoxydaddukt von Anilin), N,N-bis-(2-Hydroxypropyl)-Anilin. Das Polyisocyanat liegt in einer Menge vor, welche notwendig ist, um der Stöchiometrie zu genügen, das heisst der Funktionsfähigkeit von HTPB und jedem anderen Polyol, der in der Zusammensetzung anwesend ist. Das Polyisocyanat kann ein di-, tri- oder Mehrfunktionsmaterial und aliphatisch seiner Natur nach sein, wie z. B, Hexandiisοcyanat, ist jedoch vorzugsweise ein aromatisches Polyisocyanat, wie z. B. TDI. Ein katalytisches Fördermittel für die Aushärtung kann verwendet werden. Diese Mittel können Metallsalze sein, wie z. B. Metallacetylacetonate, vorzugsweise Thoriumacetylacetonat (ThAA) oder Eisenacetylacetonat (FeAA).

Die erfindungsgemässen, die Verbrennungsstabilität fördernden Zusätze können allein, jedoch vorzugsweise in Kombination mit Konzentrationen verwendet werden, die beispielsweise O,2?£ niedrig sind, und zwar aus einzelne Bestandteile oder kombiniert. Während keine obere Grenze theoretisch nicht funktionell ist, soll jedoch in Hinsicht auf die Verringerung der Leistung und die optimalen Abgasraucheigenschaften die Konzentration der Feststoffzusätze nicht etwa 3 Gew.$ der Treibstoffzusammensetzung überschreiten. Das feuerfeste Metallearbid oder -oxyd soll einen Schmelzpunkt von zumindest etwa 2 OOO°C haben.

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Geeignete hochschmelzende Materialien sind die Oxyde von Metallen, welche Thor, Wolfram, Silizium, Molybdän, Aluminium, Hafnium, Vanadium umfassen. Die feuerfeste Verbindung soll in Form feiner Teilchen vorgesehen sein, deren Grosse zwischen 2 und 10 Micron beträgt. Die Verwendung von Kohlenstoff in feuerfesten Metallverbindungen, wie z. B. Zirconiumcarbid, wirkt sich minimal auf die Rauehlosigkeit aus. Der Kohlenstoff verbrennt selbstverständlich vollständig zu Co und COp, während Zirconiumcarbid in einer Menge von 0,5$ etwa 0,7g festen ZrOp pro 100g des verbrannten Treibstoffes ergibt. Rauchmessungen bei Verbrennung eines Treibstoffes mit beziehungsweise ohne Zusatz, zeigten, dass die Lichtübertragung durch die Abgasstrahlen für die beiden Treibstoffe gleich ist, wodurch bewiesen wird, dass das ZrC keine messbare Wirkung auf die Menge des primär entstandenen Rauches hat.

Man glaubt, dass sowohl der Kohlenstoff als auch das ZrC durch einen Teilchendämpfungsmechanismus funktionieren. Der Kohlenstoff und das ZrC stellen ferner zwe. unterschiedliche Materialklassen dar. Der eine Stoff fungiert als TedLchendämpfer nah an der Brennoberfläche. Der Kohlenstoff wird im Verbrennungsvorgang vollstänidg verbraucht und kann nicht wirken, um während der ganzen Zeit, während welcher das Gas im Motor anwensend ist, eine Teilchendämpfung zu erzeugen. Der andere Stoff, das ZrC ist ein Aaus Teilchen bestehender Stoff, welcher in der gasförmigen Phase entweder als ZrC oder ZrOp» höchstwahrscheinlich eher als ZrC vorhanden ist.

Der Kohlenstoff zusatz, wenn in Kombination mit dem feuerfesten Oxyd, oder Carbid verwendet, kann verschiedene. physikalische. Formen und Grossen haben. Wird jedoch der Kohlenstoff allein als Verbrennungsstabilierungsmittel

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verwendet, so soll er vorzugsweise eine Dicke zwischen 1 und etwa 10 Micron und eine Länge zwischen etwa 25 bis 400 Micron haben. Eine bevorzugte Form von Kohlenstoff ist kleine Teilchen, wie z. B. Tröpfchen oder Kügelchen oder Kohlenstoff pulver, wie z. B. Thumax (0,3μ). In Form von Flocken oder Tröpfchen sind die bevorzugten Dicken 10 bis 150 u χ 1 bis 8 μ diele

Ungebrochene Kügiehen ergeben eine verbesserte Wirksamkeit gegenüber gebrochenen Kugeln, wobei eine Unbeständigkeit, die bei 2 200 Hz erscheint, beseitigt wird. Die Beseitigung von Frequenzen über 5 000 Hz wird durch den weiteren Zusatz von Kohlenstoffpulver zur Zusammensetzung erzielt.

Kohlenstoffkügfilchen, welche erfindungsgemäss als wirksam befunden worden sind, sind die nachfolgenden Grade von Kohlenstoffkugeln, die unten beschrieben und von der Kureha Chemical Industry Company, Ltd., Tokyo hergestellt sind.

Tabelle 1 Eigenschaft A-100 A-200

Scheinbarer Durchschnitts- 110 200 durchmesser

Durchmesserbezeichnung, 75-150 150-250 Mikron

Wanddicke, Mikron 2-3 3-8

Schüttdichte, g/cc 0,10-0,25 0,07-0,20

Teilchendichte, g/cc 0,15-0,40 0,15-0,35

Theoretisch hängt die Verbrennungsgeschwindigkeit eines Treibstoffes nur vom Kammerdruck ab. In Wirklichkeit hängt er auch von der Geschwindigkeit der Gasströmung auf der Brennoberfläche ab. Je höher die Gasgeschwindigkeit

an der Spitze oder dem Punkt eines Kornes, desto höher die Verbrennungsgeschwindigkeit an diesem Punkt. Manche Treibstoffe sind zugänglicher gegenüber einer Erosionsverbrennung, als andere. Im allgemeinen erfolgt eine Erosionsverbrennung eher "bei Treibstoffen mit niederer Verbrennungsgeschwindigkeit, als bei solchen mit hoher Verbrennungsgeschwindigkeit.

Unbeständige Verbrennung ist eine Erscheinung, welche sämtliche Treibstoffsysteme gemeinsam, jedoch nicht allen Treibstoffen innerhalb eines Systems ist. Darüber hinaus können Zusätze, welche in einem Sj^rstem die Verbrennungsunbeständigkeit steuern können, keine Wirkung oder keine nachteilige Wirkung bei einem anderen Treibstoff oder einem Bindemittelsystem haben. Es scheint, dass eine unstabile Verbrennung eher bei Treibstoffen hoher Energie vorkommt, als bei Treibstoffen niedriger Energie. Versuche haben gezeigt, dass die unbeständige Verbrennung das Ergebnis der Entstehung von ·.'akustischen Quer- oder Längsschwingungen der Verbrennungsgase während der Verbrennung ist. Diese Schwingungen ergeben Bereiche hoher bzw. niedriger Geschwindigkeit um den Kern herum bzw. entlang desselben, welche eine ausgesprochene Wirkung auf die örüLiche Verbrennungsgeschwindigkeit haben. Bei einem Bereich hoher Geschwindigkeit, wie durch die Schwingung des Gases verursacht, steigt die Ve rbrennungsge schwindle it rasch und bewirkt somit einen weiteren Druckanstieg. Bei einem Punkt niedriger Geschwindigkeit oder einem Knotenpunkt ist die Verbrennungsgeschwindigkeit sehr klein. Es ist ersichtlich, dass die nicht gleichmässige Verbrennung des Kornes ein vorzeitiges Aufbrechen verursachen kann, und zwar sogar dann, wenn der durchschnittliche Kammerdruck den maximalen Kammerkonstruktionsdruck nicht übersteigt. Äusserst unkontrollierte Leistung und Kammerfehler sind gewöhnlich mit einer verschärften, ungeregelten Resonanz oder einer unstaMLen Verbrennung verbunden, obwohl bei manchen Raketen dies nur

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durch Hochfrequenzinstrumentalien erfasst werden kann. Es scheint, dass die erosive und unstaüLe Verbrennung verwandte Erscheinungen sind.

Die Verbrennungsunbeständigkeit der erfindungsgemässen rauchlosen Bwerbungstreibstoffe wurde in einem "9P-Brenner untersucht, der eine Standardvorrichtung für die experimentale Messung der Verbrennungsunbeständigkeit ist. Die ^flT"-Brennervorrichtung verwendet entgegengesetzte zylindrische Körner und wird gewöhnlich bei Drücken von 35 und 70 Ep/cm Die Kammerlänge wurde variiert, um fundamentale akustische Frequenzen nahe an 3 000 und 4 000 Hz zu erzielen. Die Versuche wurden zur Bestimmung der nachfolgenden Parameter verwendet:

a = Wachstumkonstante für -akustischen Druck

£\P = Amplitude der ^akustischen Druckschwingungen R^ = Ansprechbarkeitfunktion, Verhältnis der Veränderung der Brenngeschwindigkeit zur Druckveränderung.

Zylindrische Körner wurden mit 12 Teilen eines Bindemittelsystems mit Hydroxy-endständigen Polybutadien hergestellt, welches eine stöehiometrische Menge von PDI und eine entsprechende Menge von Ammoniumperchlorat und verschiedenen Zusätzen enthielt. Die Zusammensetzung wurde zu zylindrischen Körner geformt, welche für den "T"-Brennerversuch geeignet waren, wobei die Versuchsergebnisse in der nachfolgenden Tabelle angegeben sind.

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tabelle Beispiel

Nr.

1 2 3 4 5

6 7

AP Gew. $

88

Zusatz

Art

kein 88 kein 88 Aluminium 88 Al₂O₃

88 gebrochene Kohlenstoffkügelchen

87 P-33 Kohlenstoff

87 (gebrochene. (Kohlenstoff-(kügelchen ZrO

88

ZrC

Geschwindigkeit mra/sec. Gew.^C bei 70 ata

0 10,7 (.42)

0 14,7 (.58)

0,5 13,9 (.55)

•1,0 16,3 (.64) -

1,0 16,3 (.64)

1,0 12,9 (.51) '

;o,5) 12,5 (.49) .0,5)

5 14,5 (.57) Frequenzen 2000 Hz 3 000 Hz

Rt

is ^ ü

4000 Hz fb is, §B "^b

40 115 1,33 Ü.2 18 *,.15 - stabil -

70 75 1,73 63 105 1,02 - stabil <:· 16

47 60 ,55 - stabil ^.13

60 60 1,19 34 60 .66 30 7 .39

52 65 1,06 - /Ί ,145 - stabil ς. 14

54 160 1,52 28,5 50 ,7 - stabil ^.2 * 36 60 1,15 - ,20 „21 - stabil _<t<\Q *

53 70 1,35 -

..24

- stabil

N3

OO

Der Treibstoff mit hoher Brenngeschwindigkeit und ohne Zusätze, Beispiel Nr. 2, ist bei 3000 Hz unstabiler, d.h., laei höheren ^ag_f 4P und R, . Die gebrochenen Kohlenstoffkügelchen, (Beispiel 5) oder Zirtomiumearbid (Beispiel 8) oder diese Zusätze in Kombination (Beispiel 7) enthaltenden Treibstoffe beseitigen die Unbeständigkeit bei 3000 Hz und darüber mit einem gewissen Vorteil, wie bei 2000 Hz erhalten, insbesondere bei der herabgesetzten Ansprechbarkeit sfunktion (R₁₃). Die Formulierung Nr. 6 mit einem amorphen, gummigradigen Standardruss, P-33» zeigt eine gewisse Herabsetzung der Unbeständigkeit bei 3OOO Hz, ist jedoch nicht so wirksam, wie der Kohlenstoff in Form von gebrochenen, hohlen Kügelchen(Beispiel 5).

Diesen beiden ⁿT"-Brennern gezeigte Verringerung der Ver— brennungsunbeständigkeit wurde bei Verbrennungen bzw.
Zündungen bei Triebwerken mit einer Dualschubkonfiguration bewiesen, bei welchen ein Ankurbelungskorn, der aus 88 ^
Ammoniumperchlorat (AP) in einem HTPB-Bindemittel mit 0,5£ ckejj Zirkoniumcarbids (ZrC) zusammengesetzt war, verwendet wurde. Obwohl eine gewisse Unbeständigkeit mit beobachtet wurde, wie durch die DC-Verschiebung gezeigt, war diese
Verschiebung nur 10 fo derjenigen, welche bei dem Treibstoff ohne Zusatz gezeigt wurde. Der Anfang der Verschiebung wurde ferner bis zum Ende der Ankurbelungsphase verzögert.

Die Verbrennung wurde bei einem zweiten Motor unter Verwendung der Kombination von 0,5 $ ZrC und 0,5 f° von teilweise gebrochenen Kohlenstoffkügelchen, Formulierung Nr. 8, wie oben gezeigt, in den Ankurbelungstreibstoff eingeleitet. Die Ergebnisse waren bei dem zweiten Motor sogar
besser. Die DC-Versehiebung wurde vollständig beseitigt,
wobei eine mit Pressdruck gekoppelte Maximalamplitude von

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P P

0,7 Kp/cm bei dem Arbeitsdruck von 84 Kp/cra verblieb. Diese geringfügige Unbeständigkeit liegt durchaus innerhalb annehmbarer Arbeitsgrenzen für Peststoff-Raketentriebwerke. Die Verbrennungskurve für diesen Dualschubmotor ist in Fig. 1 gezeigt, worin die Formulierung Nr. 8 für die Ankurbelungsphase des Vorganges verwendet wurde. Fig. 2 zeigt die typische Leistung der Zusammensetzung ohae Zusätze, wobei die aus der Verbrennungsunbeständigkeit erfolgenden grossen Triebspitzen gezeigt sind.

Weitere ¹¹T"-Brennerdaten wurden bei der Wirkung von 1 $ ZrC (kein Kohlenstoff) auf die Stabilität gewisser Treibstoffe erhalten, die zur Bewertung des 0,5 ^-Gemisches mit Kohlenstoff verwendet wurde, sowie in Hinsicht auf die Wirkung bei Verwendung eines kleineren Prozentsatzes von Ammoniumperchlorat als Treibstoff mit niederer Brenngeschwindigkeit. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

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Tabelle 3

	Beispiel Nr.	Gew HMM	Zusat:	si Art	3 Gew.?»	Geschwindigkeit mm/sec bei 70 Kp/cm²

O CO	9	87	ZrO	1,0	14,9 (0,59)
*Q&,* 09 ro	10	87	gebrochene Kohlenstoff- kUgelchen ZrC	0,5 0,5	13,8 ίθ,54) 13,8 (0,54)
O to CJl	11	87	ungebrochene Kohlenstoff- kügelchen ZrC	0,5 0,5	13,9 (0,55) 13,9 (0,55)
	12	86	ZrC	0,5	8,2 (0,32)

Frequenz Hz	Ergebnis
2600	stabil
2200	stabil
2600	stabil ι
2200	4 stabil
2600	stabil
2200	stabil
2600	stabil

2200

stabil

Die Angaben der obigen Tabelle zeigen, dass 1$ ZrC (Beispiel Nr. 9) im Ergebnis dem Treibstoff gleichwerijg 1st, welcher das Gemisch von Zusetzen (Beispiel Nr. 7) enthält. Die Verwendung von etwas Kohlenstoff wird als bedeutend überlegen betrachtet, da sie keinen Teilchenrauch bildet. Die Verbrennungen der Treibstoffe der Beispiele Nr. 10 und 11 waren beide stabil, bis das Verhältnis von S^/Sq 1 oder weniger war, wobei dann die Verbrennung unstabil wurde. S, zeigt den Bereich der Treibstoffverbrennung, während S_Q der Querschnittbereich der Kammer ist· Der Treibstoff mit niedriger Verbrennungsgeschwindigkeit, der eine geringere Menge von Ammoniumperchlorat enthält, wie in Beispiel Nr. 12 gezeigt, zeigt, dass die Stabilität bei dieser Zusammensetzung verbessert wird, welche bei 2200 und 2600 Hz stabil ist. Weitere "T"-Brennerangaben sind in der nachfolgenden Tabelle zu ersehen.

- 17 409882/0345

(S	N
-P	W
co
	O
ro	O
VO	in
	CVI

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Al

ISJ

O O O «φ

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C- C-OO CO

OO OO

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ro	C- •	co	"Φ CVJ	tn	CVJ O
C-		in VO	O	co	v— tn
CVJ ro	28.5		I	CVJ	ro VO
I	CVJ in	co ro	in ro	1,33	ro C-
I	O in	O ro T—	O C-	115 '	in ί-
I	in		ro in	O •>f	Ο C-

C- T-

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CO

co

O	tn	O	•H
in	«Φ	tn	tab
«φ			tn
	O	O
O	O	O
O	CVJ	CVl
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O O

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co CO

co OO

C-O

C- C-s vo in

O O

ι ο

CES]

ο ο

CO CO

CO C- C-co co co

•H Pi · Ώ U •HS 4) PQ

ro

in

vo

CO CTi O f-CVl CVi

CVJ CM

ro CM

■«Φ in

CVI CVJ

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- 18 ORIGINAL INSPECTED

!Tabelle 4 (Fortsetzung)

Beispiel Gew.^
Nr.

. ' Verbrennungs-Zusatz geschwindigkeit Gew.^o bei 70 ata Hz

	O	26
	CP
	OO
I	OO	27
	ro
VD	O	28
I	co
	cn	29

		30
		31
		32
		33
	34

35

87 C-Kügel- O,5A5 (0,62) chen/ZrC

87	Thermay/ ZrC	fi	(0,70)
87	P-33/ZrC	t»	(0,68)
87	C-Kügel- chen	1	(0,77)
87	C-Kügel-.. chen/ZrC	0,5/0,5	(0,62)
87	C-Kügel-₂ chen/ZrC	Il	(0,63)
87	Thermay/ ZrC	Il	(0,70)
87	P-33/ZrC	It	(0,68)
87	C-Kügel- chen/ZrC	It	(0,62)
87	It	U	(0,63)

100?S gebrochene KUgelohei

ata Hz

Hz

'ata. 250OHz

stabil „3

,3

65 1,06 - 4 *145 stabil .13

	„3	427481
	»3
140	>6OO⁴

153 171	.>6OO⁴ ^50O⁴
163	>5OO⁴

κυβ.1Λ. 3 _{26OO Ha} 4 ₂₂₀₀

Hz

Die abgeteilten Kontrolltreibstoff mengen 17 und 18 zeigen, dass ohne Zusätze sämtliche AP-Treibstoffe bei 2000 und 3000 Hz nicht stabil sind, obwohl sie bei einer Frequenz von 4000 Hz stabilisiert sind. Es ist ersichtlich, dass bei einer höheren Verbrennungsgeschwindigkeit, d. h. bei der abgeteilten Menge Nr. 18, die Unbeständigkeit bei 3000 Hz steigt.

Die Wirkung verschiedener Formen von Kohlenstoff ist bei den abgeteilten Mengen 14, 29, 13 und 15 ersichtlich. Weder P-33 (Beispiel 14) noch Kohlenstofffasern (Beispiel 15) ergeben eine Verbesserung der Stabilität bei QTf AP. Die Kohlenstoffkügelchen A-1OO (Beispiel 13) ergeben eine verbesserte Stabilität bei 87$ AP und 3000 Hz. Bei 88$ AP, ergaben die Kohlenstoff kügelchen eine verbesserte Stabilität sowohl bei 3000 als auch bei 4000 Hz.

Zirconiumcarbid (Beispiel Fr. 16) ergab eine merklich verbesserte Stabilität bei 3000 und 4000 Hz. Das zusätzliche Testen von Kohlenstoffkügelchen, 1$, und ZrC, 0,5$, als einzelne Zusätze in den ^ΜΤ^Μ—Brenner sowie bei Motoren {Beispiele 19, 20 und 21) zeigte, dass diese Zusammensetzungen bei dem "!"-Brenner bei 2500 Hz nicht stabil sind. Verbrennungen bei Motoren nach Beispiel 21 zeigten ebenso, dass diese Zusammensetzungen nicht stabil waren, wenn der Treibstoff zu einem Durchmesser verbrannt wurde, der einer Frequenz von 4000 bei 5000 Hz entspricht.

In Kombination ergaben die ZrC- und Kohlenstoffkügelchen (Beispiele 25, 19, 26, 23 und 24) eine stabile Verbrennung bei dem "T"-Brenner bei 2500 Hz und sie waren auch bei Körnern mit einem Aussendurchmesser von 22,9 cm stabil, wenn sie in Motoren in einer Frequenz bei der Ausbrennung von 2700 Hz verbrannt wurden. Die Wirkung der Kombination

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ergibt eine Verbesserung der Stabilität, welche grosser als jene ist, die durch die einzelnen Bestandteil*'gezeigt ist, wenn sie allein verwendet werden.

Eine weitere Bewertung der Wirkung von Kohlenstoff und ZrC wurde in den Beispielen Nr, 27, 28 und 29 getestet, wobei gezeigt wurde, dass sowohl Kohlenstoffpulver als auch -kügelchen eine verbesserte Stabilität bei 26000 Hz ergaben, obwohl sämtliche Kombinationen bei 2200 Hz nicht stabil waren. Die amorphen Russteile waren im "T"-Brenner stabil, und zwar bei Verhältnissen S^/S« , die so niedrig wie 1 waren, das Verhältnis des Bereiches der Brennoberfläche des Treibstoffes zum Bereich der Querschnittskammer, wogegeh der Treibstoff mit Kohlenstoff kügelchen mit ZrC bei diesem Bereichsverhältnis nicht stabil war. Obwohl diese Unbeständigkeit bei den ¹¹T¹¹-Brennern ersichtlich war, keine Unbeständigkeit wurde bei Motorverbrennungen festgestellt, offensichtlich weil bei einem StVS« -Verhältnis von 1 die Körner als flache Plättchen verbrennen und dazu nichts von der Seitenwandverbrennung beigetragen wird, wie der Fall bei einer typischen Innendurchmesserverbennungskornfiguration ist. Die Ergebnisse zeigen, dass die Stabilität über 2500 Hz vor allem der Kombination, Kohlenstoff und ZrC zu verdanken hat nicht von der Form des Kohlenstoffes abhängig ist.

Die in Tabelle 5 zusammengestellten Versuche zeigen den Vergleich der "T^H-Brennerergebnisse bei 63 und 176 ata bei im Vollmassstab durchgeführten Motorversuchen, die bei 63-105 ata und 21,1⁰C durchgeführt wurden. Das Bindemittel bei jedem Beispiel war plastifiziertes HTPB.

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!Tabelle 5

Versuchsergebnisse im natürlichen Maßstab gegenüber T-Brennerversuchsdaten bei rauchlosen Treibstoffzu-

sararaensetzungen.

Beispiel Gew. jt> Art
Nr.

Zugat2 Gew.$

Brenn- T-Brenner-Geschwinversuohe

Motorvereuche im natürlichen Maßstab

Ke maus sendurchm.

Ergebnisse

36

b 37

woo 38
n> ro

ι ^ 39

40

42

43

89
88

87

87
88

88

kein

Fe₀O-

0,5

C/ZrC 0,5/0,5

C/ZrC "
ZrC 0,5

C-Kügel- 1
chen

200/5

200 200

(0,47) (0,68)

(0,57)

(0,62) (0,64)

(0,61) (0,47) ~200 900

0/ZrC 0,5/0,5 200/5 (0,47)

^Feststoff-Faser 70 ata

** Verlustdüseneinsatz

{\/ 45,36 Kp von Treibstoffkornstruktur A

/2/" 45,36 Kp von Treibstoffkornstruktur B 197mm

550 1,1 /i/
127mm

- stabil*0,7 /i
127

/i/
1271Hm

«200 »500 >1,1

127mm

»450 ?1
*2Q0 *45O ^

- stabil -

(7,75) nicht stabil (9) Durchm. 152 mm

(5,00) nicht stabil (4") Durchm. 102 mm

(5,00) stabil

nicht getestet

(5,00) Nicht stabil (4,8^; Durchm. 122 mm nicht getestet

(9,90) nicht stabil (6") Durchm. 152 mm

(9,00) stabil (5") ** Durchm. 127 mm

Tabelle 5 (Fortsetzung)

Versuchsergebnisse im natürlichen Maßstab'gegenüber T-Brennerversuchsdaten bei rauchlosen Treibstoffzusammensetzungen.

Brenn- T^Brennver- Motorversuche im natürli-Zusatz geschwin- suche 63ata chen Maßstab
Beispiel ,G-ew.$ Art Gew.?«· Grosse,u digkeit* j*g £P Hb"" ATE Kernaussenp Ergebnisse

Nr.

229mm 229

'JN ' . ' *	87	C/ZrC
O co 45
co	87	C/ZrC
S 46	87	C/ZrC
ο 47
cn

(0, (0,	77) 74)	150 «230 «187	300 300 900	(1200Hz)	(2200Hz)	nicht ge testet Il
(o,	67)		stabil (2600Hz) /2/ (9,00) 22Qmm	stabil
		«206	500

45Q36 Kp von Treibstoffkornstruktur B

Die Wechselbeziehung zwischen ßfotordurchmesser und Motorresonanzfrequenz ist in der nachfolgenden Tabelle gezeigt:

	Tabelle 6	Motorresonanzfrequenz
Motordurchmesser,		Hertz
D, mm		6,000
102		4,800
127		4,000
152		3,430
178		3,000
203		2,670
229		2,400
254

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Die Daten in Tabelle 5 zeigen eine gute Wechselbeziehung zwischen den Ergebnissen, die mit dem "!"-Brenner und den Motoren erhalten wurden. Dies ist insbesondere für Beispi el Nr. 47 ersichtlich, worin der "!"-Brenner eine Stabilität bei 2600 Hz zeigte, wie auch der Motor bei 2690 Hz zeigte, während der "!"-Brenner bei der niedrigen Frequenz von 2200 Hz keine Stabilität zeigte.

Beispiel Nr. 36 (89$ AP, Geschwindigkeit = 10,41 mm/sec. bei 70 ata), ohne Zusatz, war nicht stabil sowohl bei dem »Τ»»-Brenner bei 2500 Hz als auch bei dem Motor bei sogar einer hohen Frequenz von ^'4000 Hz.

Beispiel Nr. 37 (88$ AP, 0,5$ Fe₂O^, Geschwindigkeit = 15 mm/sec bei 70 ata) war wiederum bei einer höheren Frequenz in dem Motor nicht stabil, wobei die Wirkung einer höheren Verbrennungsgeschwindigkeit auf die Unbeständigkeit gezeigt wird.

Beispiel Nr. 38 (87$ SP, Geschwindigkeit = 12,45 mm/sec bei 70 ata) enthielt 100 u-Eohlenstoffkügelchen und 5 u — ZrC und es wurde gefunden, dass Stabilität sowohl bei dem "!"-Brauer als auch bei der Motorverbrennung bis auf 4800 Hz bestand, wobei die Wirkung der Kombination auf Zusätze veranschaulicht wird.

Beispiel Nr. 39 (87$ AP, Geschwindigkeit = 13,72 mm/sec bei 70 ata) enthielt 200 u-Kohlenstoffkügelchen und 5 U-ZrC und es wurde gefunden, dass die Stabilität bei dem "T"-Brenner vorhanden war, wobei veranschaulicht wird, dass 200 u-Kohlenstoffkügelchen so wirksam wie die 100 u-Kügelchen sind.

Beispiel Nr. 40 (88$ AP, Geschwindigkeit = 14,22 mm/sec bei 70 ata) enthielt nur 0,5$ ZrC und es wurde gefunden, dass keine Stabilität bei den "!"-Brenner bei v5000 Hz

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bei dam Motor bestand, wobei die Notwendigkeit der Kohlenstoffkügelchen für Stabilität veranschaulicht wird.

Beispiel Nr. 41 (87$ AP, Geschwindigkeit = 13,46 mm/sec bei 70 ata) enthielt 1 $ von 200 Ur-Kohlenstoffkügelchen und es wurde gefunden, dass keine Stabilität bei dem "T^ft-Brenner bestand, wobei die Notwendigkeit des ZrC in Kombination veranschaulicht wird.

Beispiel Nr. 42 (88$ AP, 4 = 10,41 Ä^/sec bei 70 ata) enthielt I9S von 200 p-Kohlenstoffkügelehen land es wurde gefunden, dass keine Stabilität bei dem "!"-Brenner und bei dem Motor bei /v4000 Hz bestand, wobei wiederum die Notwendigkeit der Kombination zur Erzielung der Stabilität veranschaulicht wird.

Die restlichen abgeteilten Mengen zeigen die Wirkung der Kombination von Kohlenstoffküglchen und ZrC. Sowohl die T-Brennerund Motorergebnisse zeigen wdie Wirksamkeit der Kombination von Zusätzen zur Erzielung einer Stabilität über den Bereich von Verbrennungsgeschwindigkeiten von<v10,16 bis <* 1-5,24 mm/sec bei 70 ata bei Frequenzen, die so niedrig wie 25OO Hz sind und bei einer Oxydierungsmit der Menge von 87 bis 88?έ. Bei den Verbrennungsgeschwindigkeiten über 15,24 im/sec bei 70 ata wurde fehlende Stabilität bei 25OO Ez bei dem T-Brenner bedachtet. Die Stabilität bei den Motoren wurde über den Temperaturbereich von -40°C 57°C aufrechterhalten, wie im Falle des Motors gezeigt, der nach Beispiel Kr. 47 zum Brennen gebracht wurde.

Es ist also ersichtlich, dass Feststoffzusätze, wie z. B. ein feuerfestes Metallcarbid allein, unregelmässige dünne Kohlenstoff teilchen, wie z. B. zerbrochene Kohlenstoffkügelchen, oder die Kombination von feuerfesten Metallverbindungen mit verschiedenen Formen von Kohlenstoff rauchlose, stabil brennende Treibstoffe hoher Energie ohne

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bemerkenswerten Verlust von spezifischem Rückstoss ergeben können, obwohl Aluminium aus dem Brennstoff entfernt worden ist.

Eine weitere Reihe von T-Brennerdaten für Treibstoffe, welche andere feuerfeste Verbindungen enthalten, wie z. B. 0,5 Gew.$> von Hafniumoxyd, Niobiuracarbid oder Tantalcarbid in Kombination mit 0,5 Gew.$ von 200-Mikron-Durchmesser-Kohlenstoffkügelchen und 87$ Ammoniumperchlorat (AP) ist in der nachfogenden Tabelle dargestellt.

409882/034S

!Tabelle 7

Brenngeschwin- Motorresonanz- Resultierende

Beispiel Zusatz digkeit in ram/sec Druck atü struktur f, Hz Resonanz,f,Hz ^ög,sec AP,atü

Nr, _

48

S ⁴⁹

S 50 51 52 53

HfOj

HfO,

NbC

TaC

14,5 (0,57) 12,2 (0,58) 15,0 (0,59) 13,5 (0,53) 13,5 (0,53) 13,7 (0,54)

75,88	(1084)	2600
75,04	(1072)	2200
76,16	(1088)	2600
74,62	(1066)	2200
73,08	(1044)	2600
77,00	(1100)	2200

2300

2250

stabil 0
+160 53,55 (765) stabil 0
stabil 0
stabil 0 ⁰O +147 46,90 (670)

Beispiel 54
Ein Treibstoff wurde wie folgt zusammengesetzt:

Bestandteil	Gew.^fe
AP	87
Kohlens to ffküge1chen (ungebrochen)	0,5
Kohlenstoffpulver	0,5
Zirkoniumkarbid	0,5
Bindemittel des Beispiels 1	11,5

20 kp des Brennstoffes wurden in einem Motor im natürlichen Maßstab verbrannt. Der Motor entwickelte 1814 bis 3629 kp Schubkraft, wobei gefunden wurde, dass Frequenzen über 5000 Hz abwesend waren.

Treibstoffzusammensetzungen ohne erfindungsgemässe Zusätze brennen nicht, es sei denn, dass die Ammoniumperchloratmenge unter 80 Gew.fl beträgt. Dies setzt sowohl die Schubkraft als auch die Dichte des Treibstoffes herab. Die erfindungs— gemässe Treibstoffzusammensetzung, weldae die stabilisierenden, rauchlosen Zusätze enthält, ermöglicht eine Formulierung mit über 85$ Ammoniumperchlorat zum Bilden eines Festtreibstoffes Feuerdichte, der mit hoher spezifischen Schubkraft und ohne sichtbaren Rauch stabil verbrennt.

Man muss sich vergegenwärtigen, dass nur bestimmte erfindungsgemässe Ausführungsformen beschrieben wurden, und dass zahlreiche Ersatzformen, Abänderungen und Abwandlungen innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche möglich sind.

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Claims

Patentansprüche

Ii- Stabil trennende, rauchlose Festtreibstoffzusammensetzung, gekennzeichnet durch ein ausgehärtetes inniges Gemich aus' einer grösseren Menge eines festen anorganischen oxydierenden Salzes, einer kleinen Menge eines brennbaren organischen Harzes, wobei 0,2 bis 5 Gew.^b der Zusammensetzung ein Zusatz sind, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welcher aus feuerfesten Metallcarbiden, feuerfesten Hetalloxyden, Kohlenstoffteilchen und Gemischen daraus besteht·
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein elastomerer Kohlenwasserstoffpolymerisat ist, der in einer Menge vorliegt, die nicht mehr als 15 Gew.^ beträgt, wobei der Zusatz in einer Menge von 0,1 bis 4 Gew.$ vorliegt.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein kettenausgedehntes und -ausgehärtetes flüssiges pQlybutadienpolimerisationsprodukt ist, das ein äquivalentes Gewicht zwischen 1000 und 5000 und eine Funktionsfähigkeit zwischen 1,7 und 3,0 hat.
4» Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oxydierende Salz Ammoniumperchlorat ist, der in einer Menge von zwischen 85 und 90 Gew.^ vorliegt.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz 0,2 bis 1 Gew.?£ feuerfestes Metallcarbid aufweist, das einen Schmelzpunkt von zumindest etwa 2000⁰C und eine Teilchengrösse zwischen 2 und 10 Mikron hat.

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6. Zusammensetzung nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Ifetallcarbid ein Carbid eines Metalls ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Thor, Wolfram, Silizium, Molybdän, Aluminium, Hafnium und Vanadium besteht.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbid Zirkoniumcarbid ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbid Hafniumcarbid ist.
9* Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz ein Gemisch aus einem feuerfesten Hetallcarbid und Kohlenstoffteilchen aufweist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in Teilchen vorliegende Kohlenstoff aus hohlen, dünnwand igen Kohlenstoffkügelchen und Kohlenstoff— flocken ausgewählt ist.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz Kohlenstoff pulver enthält.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz im wesentlichen aus in Teilchenform vorliegenden Kohlenstoff mit einer Dicke zwischen 1 und 10 Mkron und einer Länge zwischen etwa 25 und 400 Mikron besteht.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der in Teilchenform vorliegende Kohlenstoff ±i Form von Flocken mit einer Dicke von 1 bis 8 Mikron und einer Läne von 10 bis 150 Mikron vorliegt.

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14. Zusaamensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der in Teilohenform vorliegende Kohlenstoff in Form von hohlen Kohlenstoffkügelchen vorliegt mit einem Durchmesser zwischen 100 und 200 Mikron und einer Wanddicke von 2 bis 8 Mikron vorliegt.

15» Verfahren zur Herstellung von Schub in Abwesenheit von Hauch, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach Anspruch 1 bestimmte, Pesttreibstoffzusammensetzung mit einer Verbrennungsgeschwindigkeit über etwa 10,16 mm/sec ohne Verbrennungsunbeständigkeit bei Drücken von zumindest 70 ata verbrannt wird, um somit rauchlose Verbrennungsgase herzustellen, und dass diese Gase durch eine Auslassöffnung zum Erhalt von Schub ausgelassen werden.

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